پس چگونه یک عمر در برابر سائیده و شکسته شدن مقاومت می کنند؟

     
اخیراً در مجله Nano Letters، مقاله ایی که نتیجه ارزیابی خصوصیات مکانیکی نانوذرات و ساختارهای فیبری داخل عاج دندان توسط محققین آلمانی است، به چاپ رسیده.

محققین از قبل می دانستند که داخل عاج دندان (Dentin) از نانوذرات معدنی ظریف و متصل شده به الیاف پروتئینی کلاژن ساخته شده است که این مواد در مقاومت و سختی دندان نقش دارند اما اینکه چگونه اثر خود را اعمال می کنند، نا شناخته بود.
   

    

طی مطالعات جدید دیده شده است که نانوذرات معدنی در ساختارهای کلاژنی در عاج دندان به صورت فشرده شده هستند و این امر از پیشروی ترک و شکستگی دندان جلوگیری می کند و این شبکه فشرده شده به گونه ای قرار می گیرد که از پیشروی و توسعه شکستگی به قسمت داخلی دندان و آسیب به پالپ جلوگیری می کند.

بطور کلی مهندسین برای افزایش مقاومت مواد صنعتی از فشرده سازی استفاده می کنند مانند پره های توربین و دنده ها. حالا این مطالعه جدید نشان داده است که تکامل قبل از انسان ها به این راه حل برای مقاوم سازی دندان رسیده است.

محققین این ساختارهای ریز عاج دندان را با استفاده از پراش میکرو و نانو X-ray تولید شده توسط دستگاه های پیشرفته مورد بررسی قرار دادند. آن ها با تغییر رطوبت نمونه های عاج دندان، خصوصیت مکانیکی آن ها را تغییر داده و اینکه چگونه مواد در ایجاد استرس و فشار موثر بوده را مورد بررسی قرار دادند.

دیده شد زمانی که الیاف کلاژن کاهش یابند منجر به افزایش فشرده سازی نانو ذرات معدنی متصل شده به آن ها می شود. و در آزمایش های بعدی دیده شد که گرما باعث تضعیف اتصال و ارتباط نانوذرات معدنی و الیاف کلاژن و در نهایت شکننده تر شدن عاج دندان می شود.

این مطالعات می تواند به تولید مواد سرامیکی سخت تر برای جایگزینی دندان کمک کند و به این نتیجه رسیدند که تعادل تنش و فشار میان ذرات و کلاژن برای بقا و دوام دندان ها در دهان مهم می باشد.

بر اساس این مطالعه دلیل عدم انعطاف پذیری دندان مصنونی نسبت به دندان طبیعی، منفعل بودن و عدم پاسخ آن به استرس و فشار مشابه دندان های طبیعی و ساختارهای فشرده ذکر شده است.