史上最强!北航/北大,再发硬核《Science》!解决世界难题!
2022-02-14 17:21:40 0 871
一、研究背景
各种机械性能的有效结合对于工程应用来说是非常理想的,但是很难实现,特别是对于需要矛盾的材料设计的性能,例如弹性、强度和韧性。牙釉质——厚度为几毫米的牙齿外壳——是抵抗变形和振动损伤的优良材料。这种不同寻常的性能组合源于牙釉质的分级结构,该结构由96重量%的羟基磷灰石(HA)纳米线组成,这些纳米线通过受限的生物分子相互连接。天然牙釉质中透明质酸纳米线的大部分晶段由无定形晶间相 (AIP,镁取代的非晶磷酸钙)相互连接,这极大地影响了牙釉质的机械性能。人们已经努力模仿纳米线在牙釉质中的平行排列,以提高纳米复合材料的刚度、硬度或粘弹性,但物理形式通常仅限于亚毫米厚度的涂层。事实证明,很难将保持生物原型全部结构复杂性的釉质类似物与负责其机械和生物功能的几个基本结构元素(即纳米线排列、AIP的存在和受限的有机基质)组装成大块可加工材料。
牙釉质是人体骨质中最坚硬的部分,包绕在牙冠表面,乳白色。其中羟基磷灰石占96%,水占3.5%,有机物占1.5%。它由细长的六棱柱状的釉柱及其间质规则的排列,故很致密。釉柱从牙釉质与牙本质的交界处向周围呈放射状走行,许多釉柱彼此扭曲成束,以致使在磨牙面上呈现出许多明暗相间的粗纹,即所谓施瑞格线。牙釉质受损会导致 牙本质小管暴露,引起牙本质过敏,俗称 牙齿过敏。当受到冷、热、酸、甜以及机械作用等外界刺激时,使牙齿产生强烈的酸痛感。
二、研究成果
三、图文速递
四、结论与展望
五、文章
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