A következőtanulmány egy biokompatibilis bevonattal ellátott, villamosan vezető, szilikon alap-anyagú nyúlásmérőbélyeg tervezését, a próbadarabok elkészítését, az elvégzett vizsgálatokat, valamint azok eredményeit foglalja össze. A tervezési feladat a meglévővillamosan vezetőszilikon nyúlásmérőbélyeg biokompatibilissé tétele volt, tehát a bevonat lehetséges alapanyagainak meg-határozása, létrehozásának lehetőségei és a megvalósítható módszer kiválasztása után a próba-testek gyártásához szükséges szerszámok létrehozása is idetartozik. Az elkészített próbadarabok esetén vizsgáltuk, hogy a még teljesen használatlan nyúlásmérő bélyeg konstans és ciklikus mechanikai terhelés hatására produkál-e bármilyen tranziens jelenséget, amennyiben igen, milyen annak jellege és mértéke. Pásztázó elektronmikroszkóp segítségével elemeztük a nyúlásmérőbélyeg felépítését, meghatároztuk a villamosan vezetőszilikon és a biokompatibilis réteg közötti átmenet jellegét. Az eredmények azt mutatják, hogy a nyú-lásmérők alapanyagtól függően különbözőmértékben, de mindenképpen átesnek egy tranziens beálláson. Megállapítható, hogy a szilikonok polimerizációját elősegítőkatalizátoroktól függően a biokompatibilis bevonat és a villamosan vezetőalap nem minden alapanyag esetén képes megfelelőtérhálósodásra.
Eredeti közlemények
A cikk első felében a rendelkezésre álló szakirodalom alapján bemutatjuk a tapintás – mechanikai rezgések érzékelésének szempontjából – fontos tulajdonságait, illetve az érzékelést befolyásoló tényezőket, és ezek hatásait. A kutatás eredményeként elmondható, hogy a bőr érző receptorain keresztül összetett információ közlésére van lehetőség, ami indokolttá teszi egy, az elterjedt rezgéskeltőkhöz képest fejlettebb eszköz alkalmazását, melyet a cikk második fele mutat be. A kettős excenteres rezgéskeltő eszközzel lehetőség nyílik egymástól független frekvenciájú és amplitúdójú rezgések létrehozására.
Ebben a cikkben két egyszerűproblémán keresztül vizsgáljuk az emberi egyensúlyozás folyamatát. Vizsgáljuk az ujjhegyen történő rúdegyensúlyozást és az egy helyben állás egyensúlyozási folyamatát, a posturalis kilengést. Az egyensúlyozási problémákat egyszerűmechanikai modellek-kel írjuk le, majd egy, az iparban is gyakran használt, PIDA szabályozó segítségével modellezzük az emberi agy szabályozási mechanizmusát egyensúlyozás közben. A mozgást leíró differenciál-egyenletben konstans időkéséssel figyelembe vesszük a reflexkésés hatását, és a leíró egyenletek stabilitási vizsgálatával ellenőrizzük a felírt modell stabilizálhatóságát. Végül a kapott számítási eredményeket összevetjük a szakirodalomban található kísérleti eredményekkel.
Jelen kutatásunk célja volt, hogy találjunk egy olyan csontmodellező anyagot, amelynek mechanikai és szerkezeti tulajdonságai hasonlítanak a csontéra. Napjainkban az állkapocscsontokat szerkezetük szerint 5 osztályba sorolják (Carle E. Mish D1–D5). A különbözőosztályok a csont sűrűségét mutatják (D1 – kemény, sűrű kortikális csont, D5 – kis sűrűségű, trabekuláris csont). Az állkapocscsont szerkezete és mechanikai tulajdonságai nagyban függenek az individuumtól, ezért sok esetben egyénre nézve kell meghatározni annak tulajdonságait. Az egyedi esetek modellezésére alkalmasak a megfelelő csontmodellező anyagok. A modellanyagok használata (kísérletek, gyakorlatok és fejlesztések) nem igényel etikai engedélyt, és a szükséges mennyiség is elérhető az adott feladathoz, szemben a korlátozott mennyiségű élő, illetve cadaver csontokkal. Módszerek: Az implantológiában nagyon sok eset végződik valamilyen csavaros rögzítéssel. Ezért a kísérletsorozat a becsavarási „érzet” modellezésére alapszik. A vizsgálat során a következő csontmodellező anyagok lettek felhasználva: különbözőfa típusok (puha, közép kemény, kemény), a D1 osztály modellezésére amaranth, zebrano és ipe fák; a D2–D4 osztályéra éger, akác és körte; piacon kapható csontmodellező anyagok (PUR alapanyagú) és állati csontok (marha és borjú bordacsont). Minden egyes anyagtípusba egy lemezcsavar lett behajtva és közben a becsavarási nyomaték mérése történt a behajtott hossz függvényében. A kísérlet a következőképpen zajlott: egy kiválasztott anyagtípusba előfuratot készítettünk, amelynek átmérője megegyezett a csavar magátmérőjével. Ezután a furatba nyomaték csavarhúzó segítségével behajtottuk a lemezcsavart. Minden egyes nyomatékértéknél megmértük a hozzá tartozó behajtott hosszt, szakítógép segítségével (Instron 5965). Eredmények: Minden egyes anyagtípus megvizsgálása után a becsavarási nyomaték függvényt meghatároztuk. A különböző függvénysajátosság (meredekség) jellemzi az adott anyagtípust. A függvény jellege alapján meg lehet különböztetni a puhább és keményebb régiók váltakozását. Puha régió esetében a meredekség növekszik, míg a kemény régiók esetében csökken. Ennek köszönhetően a különböző szerkezetűrégiók elhelyezkedése meghatározható. A vizsgált anyagok közül az eredmények alapján a csonthoz leginkább hasonlító anyagot választottuk ki. Konklúzió: Egy újfajta minimál invazív csont mechanikai tulajdonságát és szerkezetét meghatározó mérési módszer kifejlesztése során a csontmodellező anyagok használata lehetővé teszi a kísérletek nagyszámú elvégzését és a mérési módszer ellenőrzését. A mérési eljárással implantológusok meg tudják határozni a csont lokális szerkezeti és mechanikai tulajdonságait, amelynek ismeretében a beültetni kívánt adott implantátum primer stabilitására következtetni tud.
Jelen tanulmány célja az utóbbi években orvosi és műszaki kihívások szempontjából egyre nagyobb szerepet betöltő fogászati implantátumok, pontosabban egy hazai fejlesztésű fogászati implantátum, az Emotion Implant® implantátum morfológiájának módosítására szolgáló technológia és a létrehozott felület vizsgálati lehetőségeinek bemutatása. Az implantátumokat forgácsolással és ezt követő felületkezeléssel állítják elő. A felületkezelés lehetőséget biztosít a gyártás során keletkezett morfológiai hibák eliminálására. Felületkezeléssel olyan morfológiát hozhatunk létre, amely elősegítheti a csontszövet implantátumon történő megtapadását, az úgynevezett csontintegrációt. Leggyakrabban homokszórást, kémiai maratást vagy ezeket együttesen alkal-mazva végzik el a felületkezelést az osszeointegráció elősegítése érdekében. Kutatómunkánkban Ti Grade 5 alapanyagból forgácsolással készített, 2 mm vastagságú korongokat, és azonos alap-anyagból készített hármas tagoltságú, 4,1 mm átmérőjű és 10 mm hosszúságú implantátumokat használtunk. Esztergálás közben a korongok és az implantátumok felületén egyaránt sorja képződött, valamint felületi egyenetlenségek jöttek létre. Az esztergálást követően a mintákat kémiai maratással kezeltük. Az alkalmazott három maratópác: 45%-os HNO3, 30%-os HCl és 85%-os H3PO4. A maratási hőmérsékletek 20-40-60 °C, a maratási idő pedig 5-10-45-60-120 perc volt. A korongok és implantátumok morfológiáját pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) és atomerőmikroszkóppal (AFM) vizsgáltuk (vizsgált felület: 25 μm2). A különbözőmorfológiájú maratott korongokat és implantátumokat az esztergált mintával mint referenciával hasonlítottuk össze. A mérések kvantitatív eredményeket szolgáltatnak. SEM vizsgálatokkal megállapítottuk, hogy az esztergált felületeken 10–15 μm szélességű barázdákat hoztunk létre. A 45%-os HNO3 estében az esztergálás nyomai láthatók a korongok felületén, 120 perces maratási időt követően is. A 30%-os HCl oldatban 60 °C-on és 60 percig felületkezelt titánkorongról az esztergálás nyomait és a sorját is sikerült eltávolítani. A 85%-os H3PO4 önmagában nem távolítja el az esztergálás nyomait. Az osszeointegráció elősegítése érdekében azonban célszerűnek tartjuk a 30%-os HCl oldatban 60 °C-on és 60 percig végzett felületkezelést 60 °C-on és 30 percig 85%-os H3PO4 kezeléssel kiegészíteni.
A gerincferdüléses gyermekek konzervatív kezelésének eszköze a korzett, mely egy kemény PE „páncél”, ami a gerinc helyes állását nyomófelületeken átadott nyomóerő közvetítésével éri el. A Salus Ortopédtechnika Kft.-nél a korzettet viselőgyermekek állapotváltozásának diagnosztizálására évek óta használnak moiré berendezést. A rendszerhez kapcsolódó mérési módszer általános használatbavételéhez elengedhetetlen a hitelesítés. A hitelesítés a moiré rendszerrel meghatározott Cobb fokok és az általánosan elfogadott, kétirányú, álló helyzetben készített röntgenfelvételeken meghatározható Cobb fokok összehasonlításával történhet. 19 páciens – 9 és 17 év közötti scoliosissal és Scheuermann-betegséggel kezelt gyermek – 49 moiré felvétele alapján készült a kiértékelés. Az eredmények alapján látható, hogy a módszer a gerincferdülés követésére jól alkalmazható, de röntgenfelvételeken meghatározott szögértékekhez képest a moiré felvételeken meghatározott értékek jelentősen (akár 10–15°-kal) kisebbek lehetnek, különösen a felsőháti és az ágyéki görbületek esetén, ahol statisztikai úton is szignifikáns eltérés igazolódott a két módszer eredményei között. Ez okot adhat arra, hogy elgondolkodjunk az értékelési algoritmus alaposabb elemzésén és pontosításán, melyet a későbbiekben tervezünk elvégezni.
A cikk bevezetője áttekinti azokat a szempontokat, amelyeket a biológus kutatók fogalmaznak meg a madártollak hajlékonysági tulajdonságai vizsgálatára vonatkozóan. Ebből következik a kutatás célja: számszerűen meghatározni a partifecskék szélső faroktollának hajlékonysági tulajdonságait. A kísérleti programban 360 darab partifecske szélsőfaroktoll vizsgálatát végezték el a szerzők. A cikkben bemutatják a kétpontos hajlítóvizsgálat műszaki vonatkozásait, nevezetesen a vizsgálati feltételeket és az eredményeinek feldolgozására alkalmazható módszereket. Az erő-lehajlás diagramok felvételére, azok elemzésére és a tollak hajlékonyságának jellemzésére olyan módszereket ismertetnek, amelyek a szakirodalomban jelenleg alkalmazott módszernél érzékenyebben tárják fel az egyes tollak hajlékonyságában mutatkozó különbségeket.