Nova uloga bijelog korunda u revoluciji medicinske tehnologije
Sada neće puknuti čak ni ako padne - tajna leži u ovom premazu 'bijelog safira'.” „Bijeli safir“ na koji je mislio bio jebijeli korundkoristi se u industrijskom poliranju čelika. Kada je ovaj kristal aluminijevog oksida, s Mohsovom tvrdoćom od 9,0 i kemijskom čistoćom od 99%, ušao u medicinsko područje, započela je tiha revolucija u medicinskim materijalima.
1. Od industrijskih brusnih kotača do ljudskih zglobova: Prekogranična revolucija u znanosti o materijalima
Možda se pitate kako je abrazivno sredstvo koje se izvorno koristilo za rezanje metala postalo novi miljenik medicinskog područja. Jednostavno rečeno, temeljna težnja medicinske tehnologije je „biomimetizam“ - pronalaženje materijala koji se mogu integrirati s ljudskim tijelom i izdržati desetljeća habanja.Bijeli korund, s druge strane, posjeduje „robusnu strukturu“:
Njegova tvrdoća konkurira onoj oddijamant, a njegova otpornost na habanje tri je puta veća od tradicionalnih metalnih spojeva.
Njegova kemijska inertnost je izuzetno jaka, što znači da se ne raspada, ne hrđa niti uzrokuje odbacivanje u ljudskom tijelu.
Njegova površina nalik ogledalu otežava pričvršćivanje bakterija, smanjujući rizik od postoperativne infekcije.
Već 2018. godine, medicinski tim u Šangaju počeo je istraživati upotrebuobložen bijelim korundomzglobova. Učiteljica plesa koja je podvrgnuta potpunoj zamjeni kuka vratila se na pozornicu šest mjeseci nakon operacije. „Moji metalni zglobovi su me toliko iscrpljivali da se svaki korak osjećao kao razbijeno staklo. Sada gotovo zaboravljam da su tu dok plešem.“ Trenutno je vijek trajanja ovihbijela korund-keramikaKompozitni spojevi traju više od 25 godina, što je gotovo dvostruko više od tradicionalnih materijala.
II. „Nevidljivi čuvar“ na vrhu skalpela
Medicinsko putovanje bijelog korunda započelo je radikalnom transformacijom medicinskih alata. U radionici za proizvodnju medicinskih uređaja, tehnički direktor Li pokazao je na niz blistavih kirurških pinceta i objasnio: „Nakon poliranja instrumenata od nehrđajućeg čelika sbijeli korund mikroprah, hrapavost površine smanjena je na manje od 0,01 mikrona - glatkije od desettisućitog dijela debljine ljudske dlake.” Ova nevjerojatno glatka oštrica čini kirurško rezanje glatkim poput vrućeg noža kroz maslac, smanjujući oštećenje tkiva za 30% i značajno ubrzavajući zacjeljivanje pacijenta.
Još revolucionarnija primjena je u stomatologiji. Tradicionalno, pri korištenju dijamantnih abrazivnih svrdla za brušenje zuba, toplina stvorena visokofrekventnim trenjem mogla bi oštetiti zubnu pulpu. Međutim, svojstvo samooštrenjabijeli korund(stalno razvijanje novih rubova tijekom upotrebe) osigurava da svrdlo ostane dosljedno oštro. Klinički podaci iz stomatološke bolnice u Pekingu pokazuju da se tijekom liječenja korijenskog kanala bijelim korund svrdlima temperatura zubne pulpe povećava za samo 2°C, što je daleko ispod međunarodne sigurnosne granice od 5,5°C.
III. Premazi za implantate: Davanje umjetnim organima „dijamantnog oklopa“
Najmaštovitija medicinska primjena bijelog korunda je njegova sposobnost da umjetnim organima da „drugi život“. Korištenjem tehnologije plazma prskanja, mikroprah bijelog korunda se nanosi taljenjem na površinu spoja titanske legure pri visokoj temperaturi, stvarajući gusti zaštitni sloj debljine 10-20 mikrona. Domišljatost ove strukture leži u:
Tvrdi vanjski sloj otporan je na svakodnevno trenje.
Čvrsta unutarnja baza apsorbira neočekivane udarce.
Mikroporozna struktura potiče rast okolnih koštanih stanica.
Simulacije u njemačkom laboratoriju pokazale su da je nakon 5 milijuna ciklusa hoda trošenje proteze koljena obložene bijelim korundom bilo samo 1/8 trošenja čistog titana. Moja zemlja je ovu tehnologiju uključila u svoj program „Zeleni kanal za inovativne medicinske uređaje“ od 2024. Domaće proizvedeni zglobovi kuka obloženi bijelim korundom 40% su jeftiniji od uvoznih proizvoda, što koristi stotinama tisuća pacijenata s bolestima kostiju.
IV. Bijeli korund "visoka tehnologija" u klinici budućnosti
Medicina Usred tehnološke revolucije, bijeli korund otvara nove granice:
Nano-skalapoliranje bijelog korunda Sredstva se koriste u proizvodnji čipova za sekvenciranje gena, povećavajući točnost detekcije s 99% na 99,99%, olakšavajući rano otkrivanje raka.
Umjetni kralješci izrađeni 3D printom s ugrađenim kosturom ojačanim bijelim korundom nude dvostruko veću tlačnu čvrstoću od prirodne kosti, pružajući nadu pacijentima s tumorima kralježnice.
Biosenzorski premazi iskorištavaju izolacijska svojstva bijelog korunda kako bi se postigao prijenos signala sučelja mozak-računalo bez smetnji.
Istraživački tim iz Šangaja čak je razvio biorazgradive vijke za kosti od bijelog korunda - koji u početku pružaju krutu potporu i polako oslobađaju ione aluminija koji potiču rast dok kost zacjeljuje. „U budućnosti, operacija prijeloma mogla bi eliminirati potrebu za sekundarnom operacijom uklanjanja vijka“, rekao je dr. Wang, voditelj projekta, predstavljajući eksperimentalne podatke iz tibija zečeva: nakon osam tjedana, volumen vijka smanjio se za 60%, dok je gustoća novostvorene kosti bila dvostruko veća od one u kontrolnoj skupini.