Наночастицы укрепляют невидимые брекеты в ортодонтии
Исследователи из Университета Карлоса III в Мадриде (UC3M) совместно с компанией CEOSA-Euroortodoncia разрабатывают новое поколение прозрачных пластиковых брекетов с наночастицами, которые повышают прочность и улучшают свойства материала.
Прозрачные полимерные брекеты, используемые в корректирующей стоматологии, показали хорошие результаты в последние годы, особенно из-за эстетического преимущества перед металлическими. Однако они имеют проблемы с износом во рту. Решением, предложенным исследователями, стало использование очень твердых наночастиц оксида алюминия (Al2O3) и их гомогенное диспергирование в матрице полимера — полисульфоне, который компания использует для промышленного производства брекетов.
Этот новый процесс, запатентованный компанией и исследователями UC3M, позволил создать материал с повышенным механическим и фрикционным сопротивлением, сохранив при этом прозрачность брекетов. Материал является более жестким, биосовместимым и соответствует европейским требованиям для продуктов, контактирующих с пищей.
Наномодифицированные пластики находят применение в различных областях промышленности. Полисульфон интересен в биомедицинской сфере для разработки медико-хирургического оборудования, где необходимо улучшить жесткость и устойчивость к истиранию. Также он имеет потенциал в автомобильной промышленности и сфере безопасности, например, для создания новых визоров в шлемах пожарных.
Инновация позволяет инкорпорировать и равномерно диспергировать наночастицы в полимерную матрицу в очень низкой пропорции с использованием методов «зеленой» химии. Затем компания смешивает уже диспергированные частицы с полимером с помощью технологий микроэкструзии и микроинжекции для изготовления конечного изделия. Это позволяет с высочайшей точностью работать с микроколичествами материала (например, детали массой 0,06 грамма).
Сотрудничество UC3M и CEOSA/Euroortodoncia является примером синергии между государственным и частным сектором. Оно включает совместные исследовательские программы в рамках Европейского Союза и автономного сообщества Мадрид, а также работу над дипломными проектами и докторскими диссертациями. Патенты и инновационные применения — это пример передачи знаний и технологий, которую UC3M продвигает через свой Научный парк.