Używać Nanomechanical testowanie rozumieć machinalną wydajność Biomaterials

Thought LeadersDr Igor ZlotnikovGroup Leader "Multiscale Analysis"
Center for Molecuar and Cellular Bioengineering
Technische Universität Dresden

Wywiad prowadzący z Dr Igor Zlotnikov Jake Wilkinson, prowadzący, MSc

Dlaczego ty ciekawisz w machinalnych własność biologiczni materiały?

Biologiczni materiały eksponują wyższe machinalne własność względny ich ciężaru gdy porównują większość wszystkie spowodowany przez człowieka materiały. W dodatku do to, organizmy mogą budować te materiały używać bardzo limitowaną paletę. Wyjątkowe własność biologiczni materiały są rezultatem w zawiły sposób architektury które nanoscale cechy. Jako naukowowie, polubiliśmy rozumieć te struktury i reprodukowaliśmy te materiały.

© Kateryna kon/Shutterstock.com

Jaki techniki używasz przy nanoindentation ty?

Dla machinalnej analizy, przeważnie używamy nanoindentation przy pasmo inne techniki które są także ewentualne używać Hysitron system., Także wykonujemy eksperymenty używać dynamiczna machinalna analizę i kartografować. Także używaliśmy ostatnio wprowadzoną środowiskowej kontrola scenę która pozwoli my wykonywać nanomechanical testy pod kontrolowanym środowiskiem, który jest bardzo ważny dla biologicznej tkanki., Biologiczna tkanka musi badająca w środowisku jednakowym swój naturalny siedlisko, ono no robi sensowi badać swój występ - out. gdy ono osadza w klingerycie i suszy

Dla ten powodu, wykonujemy wiele charakterystyki pod kontrolowanym środowiskiem z odmianową uwagą względna wilgotność. Dodatkowo, dużo struktury są niezwykle mała który jest dlaczego używamy kartografować techniki.  

Dlaczego ty używasz nanomechanical testowanie studiować biologicznych materiały?

Podstawowa forma materiału characterisation opiera się na pomiarze materiału Young modulus, twardość i. To no jest dosyć dla biologicznych materiałów, gdy wielka funkcja ich zachowanie opiera się na viscoelasticity.

Visoelastic odpowiedzi no mogą mierzący używać statyczną technikę która jest, dokąd dynamiczne analizy przychodzą w pożytecznie. które używamy

Ty robiłeś jakaś studiom na formaci tkanka?

To jest inny aspekt mój lab. Skupiamy się na nanomechanical charakterystyce biologiczne struktury i także na nauce biomineralization. Tutaj, próbujemy rozumieć jak żywa tkanka może tworzyć mineralizować architektury.

Dlaczego ty oczekujesz ten badanie wywierać wpływ pole biomimetics?

Jestem przeważny zaangażowany w podstawy badaniu. ustala jak, jak w przeciwieństwie do tworzyć materiały themselves biologiczni materiały zachowywają się i tworzą, Jakkolwiek, podstawy badanie dużego wpływ.

Biomimetics jest niezwykle dyscyplinarnym polem. Ja wymaga rysunkową wiedzę od chemii, biologii, materiał nauki i physics wpólnie. Po to, aby rozwijać zrozumienie, wszystko te poly potrzeba rozważającą. jak mocno, biologiczna tkanka tworzy Biologia komórki które tworzą strukturę chemia mineralisation reakcje i machinalne własność wszystko wynikła struktura, potrzebujemy znać.

Biomimetics jest mostem między materiał nauką i inżynierią, i wiedza płynie w oba kierunkach. Najnowocześniejsze techniki od materiał nauki i wtedy stosuje w projekt syntetyczni materiały ten informacja. używają rozumieć jak, jak biologiczne struktury tworzą i wykonują,

Jesteśmy ones blisko do tworzyć biomimetic struktury z jednakowymi własność który widziimy w świacie rzeczywistym?

To jest trudny pytanie odpowiadać. Możemy już tworzyć, w niektóre sposobach, jednakowe struktury ale no możemy robić one ekonomiczne. Ja jest drogi i wymaga mnóstwo wysiłek.

Przeciwnie, w naturalnym świacie tworząca bez musieć stosować jakaś naciska przy nastrojową temperaturą może, skorupy struktura, i. Wciąż no znamy dokładnie jak to dokonuje naturą, ale znamy że ono używa ` od podstaw' podejście który znaczy skorupa buduje od narysu.

Możemy tworzyć syntetycznych małżowinowych materiały ale musimy brać różnego podejście który wymaga mnóstwo drogą technologię, i materiał no produkuje w wielkiej skala. W ten sposób, no możemy mimo to robić one przy skala podczas gdy możemy produkować szczerze biomimetic struktury, którą w ten sposób bezwysiłkowo natura, która jest prohibitively droga

Jaki wyposażenie używasz w twój badaniu ty?

Używamy Hysitron ti-950 system w nasz lab, to który pozwoli my robić kartografuje testom. także dynamicznej analizy urządzenie dodatkowe, Wilgotności sala więc możemy kontrolować wilgotność i temperaturę podczas nasz pomiarów. W dodatku, także picoIndenter-85. Tamto są główni zabawki bawić się wokoło z.

Wilgotności sala szczególnie był kluczowa dla nasz badania jak, gdy badający biologicznych materiały, ja jest znacząco zostawać przy biologically istotnymi warunkami. Rozwijaliśmy wilgotności sala z Hysitron cztery roku temu. Pracowałem w Potsdam, gdy pomysł budować kontaktującego się Hysitron i sala. Zrobiliśmy pierwszy eksperymentowi na typ który był pomyślny, i maszyna zostać handlowo - dostępnymi dwa rok opóźnionymi.

O Dr Igor Zlotnikov

Dr. Igor Zlotnikov otrzymywał jego PhD w materiał inżynierii od i nauce Technion, Izrael instytutu technologii -. Wtedy pracował jako Postdoctoral kumpel, jako niezależny badacz przy i, następnie. działem Biomaterials, max planck institute koloidy i interfejsami

Obecnie, prowadzi grupową "Multiscale analizę" w b sześcianie - ześrodkowywa dla cząsteczkowego Bioengineering, TU drezdeński. Jego badanie skupia się na fundamentalnym pytaniu jak natura bierze przewagę termodynamiczne zasady na wzajemnej zależności między i wytwarzać powikłane morfologie physics materiały i komórkową kontrola w ten procesie.