一项新技术正在开发中，它可以模拟贝壳、牙齿和其他生物复合材料的精细复杂结构，以模拟它们的硬度。欧洲杯足球竞彩
牙齿横截面的假色电子显微镜图像。（照片：Hortense Le Ferrand /Ethzürich）
该技术正在由一组材料研究人员开发埃尔科并将允许开发具有与天然材料相似硬度和韧性的人造材料。欧洲杯足球竞彩这项研究发表在专业杂志《自然材料》上。欧洲杯足球竞彩
牙齿和贝壳是大自然中最耐用的结构。这些特征可以归因于它们独特的精细结构。该结构包含多层微小血小板，其融合在一起并在每个单独层中以相似的方向排列。
虽然材料科学家可以使用现有技术来模仿珍珠，但壳体由壳体组成的物质，难以生产可能模仿完整贝壳的结构复杂性的材料。
ETH研究团队开发的新生产过程生产几乎完美地模仿真正的壳体的材料。研究人员AndréStandréStandréStandréStandréStandr欧洲杯足球竞彩éStandous，研究人员应用了它们的方法来开发硬和多层材料。该团队首次能够在复杂的布置多层布置中生产不同层的微小血小板，在每层中具有不同的取向。研究人员称为磁辅助滑动铸造（MASC）的过程。
我们的新手术的奇妙之处在于，它建立在一项100年前的技术之上，并将其与现代材料研究相结合——托拜厄斯·尼贝尔，ETH
最初，科学家们开发了一种用作模具的石膏铸件。将氧化铝血小板的悬浮液倒入该模具中，并且在模具中存在的孔逐渐吸收悬浮液的液体，使材料从外部变得坚硬和固体。
在铸造过程中，研究人员应用磁场来产生均匀的层状结构，并因此以标准间隔改变其方向。当材料是液体时，陶瓷片与磁场对齐，但当材料变成固体时，同样的片保持它们的方向。这一过程产生的材料与牙釉质等天然材料具有很强的相似性欧洲杯足球竞彩。
我们的技术类似于3D打印，但快10倍，更具成本效益。
- 弗洛里安贝维尔，eth
为了展示MASC方法的应用前景，我们制作了与天然牙显微结构相似的人工牙。人造牙齿的表面和天然牙釉质一样结构复杂和坚硬。
博士生霍顿斯·勒·费朗德(Hortense Le Ferrand)也是这项研究的合著者，她和同事们一起制作了一颗智齿的石膏铸模，然后将由玻璃纳米颗粒和氧化铝片组成的悬浮液作为砂浆填充其中。欧洲杯猜球平台然后，研究人员用磁铁将血小板排列成垂直于物体表面的方向。
第一层干燥后，第二层悬浮液被倒入模具中，但这种悬浮液缺少玻璃颗粒。欧洲杯猜球平台在磁铁的帮助下，含有氧化铝薄片的第二层水平对齐到牙齿的表面。随后，将双层结构在1600°C下烧制以使材料硬化。这就是所谓的烧结过程。
然后，研究人员用一种合成的单体填充剩下的毛孔，然后这个单体就聚合了。该团队对实验结果很满意，并声称这一过程和产生的材料在牙科领域都有巨大的潜力。
人造牙齿的硬度和韧性与天然牙齿的硬度和韧性完全一致。
- André Studart教授，ETH
MASC技术的一部分，即陶瓷片的定向和磁化，已经获得专利。除了生产复杂的仿生材料，这种新的生产工艺甚至可以用于其他有前景的应用。欧洲杯足球竞彩例如，替代标准的氧化铝片，铜片可能被用于电子产品。
“基础物质和血小板的取向可以根据需要进行组合，这使得具有不同性质的各种不同材料类型成为可能。”
- 教授安德烈stud,乙