Обнаружен самый прочный биологический материал, может использоваться для протезирования
Создание максимально прочного материала имеет очень большое значение для стоматологии. Материал из зубов морских улиток является наиболее прочным в мире, подходящим для протезирования.
Современная стоматология находится в постоянном поиске биологического материала, который является наиболее крепким. До настоящего времени считалось, что шелковые нити, из которых паук плетет паутину, — самый прочный в мире биологический материал. Вместе с тем, исследователи Великобритании выяснили, что зубы морских блюдечек крепче. Морские улитки? или Patella vulgata (морские блюдечка) оказались прочнее паутины и жестче кевлара.
Морские блюдечки являются небольшими улитками, встречающимися повсеместно в океанах, морях, реках и других водоемах. Местами их обитания являются как прибрежные скалы, так и ущелья. Прочная нога защищена при помощи конусообразной оболочки. Питаясь водорослями, они соскабливают еду со скал и валунов. Язык усеян сотнями острых зубов.
Британские ученые произвели серию испытаний микроскопических кусочков зубов, длина которых составляет около 1 мм. Изготовив образцы, которые в 100 раз тоньше, чем человеческий волос, они провели над ними ряд экспериментов. Оказалось, что они способны выдерживать давление, составляющее 5 Гпа, при этом паутина выдерживает нагрузку до 4 Гпа.
Исследователи считают, что секрет прочности зубов морских улиток состоит в том, что его образуют волокнистые структуры. Подобное строение позволяет при минимальных размерах иметь необычайную прочность. Эти композитные волокна тоньше в тысячи раз, чем искусственно созданные нановолокнистые структуры. Они состоят из смеси оксида железа, минера гетита, хитина. Иными словами, эти зубы являются природным аналогом прочнейшего пластика.
Гетит не является крепким материалом, однако в сочетании с хитиновой матрицей становится прочным, жестким и крепким. Волокна этих зубов способны выдержать такую нагрузку, что материал толщиной в палочку спагетти способен выдержать вес до полутора тонн.
Данный материал, помимо своей прочности, обладает еще одним неоспоримым преимуществом. Если для того, чтобы создать паутину искусственным путем, требуется много усилий, то материал зубов морских улиток достаточно просто поддается воссозданию благодаря технологии трехмерной печати. Таким образом, данное открытие может совершить переворот в стоматологии в области протезирования.
Британские исследователи считают, что материалы, созданные на основе и по принципу зубов моллюсков, в скором времени будут широко применяться в стоматологии будущего.