Site Rengi

Daha İyi İmplantlar Tasarlayın

08.03.2020
777

Doğanın dünyanın en eski ve en iyi mühendisi olduğunu söyleyebilirim. Bin yıllar boyunca tasarımlarımızı yineledi ve bileşenlerimizi daha hafif, daha güçlü ve son derece optimizme edilmiş olacak şekilde mükemmelleştirdi. Daha iyi implantlar tasarlayın ve Ansys ürünlerini kullanın. Ansys hakkında merak ettiklerinizi ‘Ansys Nedir?‘ makalesinde bulabilirsiniz.

implant tasarimi ansys workbench
İmplant Tasarimi Ansys Workbench

Sonuç olarak, insan mühendisler doğanın örneklerinden biyomimikri bilimi yoluyla öğrenmeye başlıyorlar.

Bununla birlikte, bazıları kemiklerimizin günlük ürünleri tasarlamak için kullandığımız malzemeleri geride bırakmasının olası olmadığını düşünebilir. Şunu sorabilirsiniz:

Kemik çelikten daha mı güçlü?

Kemikler betondan daha mı güçlü?

Buna bağlı.

Kemik tipik olarak betona benzer elastik bir modüle sahiptir, ancak sıkıştırmada 10 kat daha güçlüdür.

Paslanmaz çelik karşılaştırmasına gelince, kemik benzer bir basınç mukavemetine sahiptir, ancak üç kat daha hafiftir.

Zor olan, kemiklerin sabit olmamasıdır çünkü onlar yaşayan bir varlığın parçasıdır. Bir kişinin yaşam tarzına uyum sağlayabilir, çevre, yaş ve sağlık nedeniyle güçlenir veya zayıflar. Aslında NASA, astronotlarının mikro yer çekimi içindeki uzun süreli kalmalar nedeniyle zayıflamış kemiklerden müzdarip olduğunu kaydetti.

Peki, bir kemik bu kadar uzlaştığında insan mühendislerinin devreye girmesi gerektiğinde ne olur? İşini değiştirmeye çalıştığımızda, Doğanın dehasının daha da belirgin olduğu ortaya çıkıyor.

Kemik Materyali Neden Bu Kadar Güçlü? Daha İyi İmplantlar Tasarlayın

İmplantlar birçok insan için bir zorunluluk olsa da, zaman içindeki performansları ortalama kemiğin ömrüyle karşılaştırılamaz. Örneğin, diz ekleminin yıpranması 60 ila 80 yıl sürebilir. Bununla birlikte, diz protezi o zamanın dörtte birini sürdüğü için şanslı. Daha iyi implantlar tasarlayın ve modellemede öne geçin.

daha iyi implantlar tasarlayın
kemik malzemesi yogunlugu

Mühendislerin implantlarını büyük bir yükü kaldıracak şekilde tasarlamaları gerekir. Yürüme veya atlama gibi günlük aktiviteler sırasında, tipik bir iskelet çerçevesi, bir kişinin vücut ağırlığının dört ila 20 katı yükler yaşayabilir. Bu yükler şu şekilde olabilir:

  • Sıkıştırma
  • Burulma
  • Kesme
  • Çekme

Kemik bu kuvvetlerden nasıl kurtulur? Bunun nedeni kompozit mikroyapısı. Kemik, yoğun bir dolgu ve çevreleyen minerallerle takviye edilen kolajen liflerinden oluşur. Ayrıca şunları içerir:

  • Kan damarları
  • Yaşayan hücreler
  • Protein
  • Su

Benzer şekilde, kompozitler malzeme tasarımı ve seçiminin önemli bir parçası haline gelmiştir. Bununla birlikte, kemiğin ortamına uyum sağlayabilmesi ve değişebilmesi, mühendislerin taklit etmesi zor bir özelliktir. Sonuç olarak, implantlarını beklentileri karşılayana kadar tekrarlamak için hem malzeme seçimini hem de tasarımı kullanıyorlar.

Mühendisler Kemik Malzemesi İkameleri Aramaya Devam Ediyor

Mühendisler bir kemiğin yapabileceği her şeyi kopyalayamadığından, tıbbi cihaz tasarımları belirli kullanım durumlarına göre optimize edilmiştir. Daha iyi implantlar tasarlayın ve fark yaratın.

Örneğin, bir hastanın bir kemik grefti gerektiğinde, mühendisler kalan kemiğin kimyası ve mikroyapısı ile eşleşmeye odaklanır. Burada iyi bir seçenek kalsiyum fosfattır çünkü kemik büyümesini uyarır, iyileşmeyi destekler ve aşılanmış materyallerin entegrasyonuna yardımcı olur.

Ortak değiştirmelerin kendi zorlukları vardır. Bu durumda, mühendislerin çevresindeki kemiğin performansıyla eşleşen bir malzeme bulması gerekecektir. Bu maddi özellikler hastanın yaşı, cinsiyeti, kilosu, yaşam tarzı ve daha fazlasına bağlı olarak değişir. Mühendisler ayrıca malzemenin doğru korozyon direncine ve biyouyumluluk özelliklerine sahip olmasını sağlamalıdır.

Bir malzeme seçim aracı kullanarak, mühendisler uygun materyali bir hastaya ve tıbbi durumlarına uygun hale getirebilir. Alternatif olarak, mühendisler yeni malzemelerin şu anda piyasada bulunanlardan daha iyi performans göstermesine yardımcı olmak için malzeme istihbarat yazılımını kullanacaklar.

kemik dokusu modelleme
kemik dokusu modelleme

Ansys ve Ansys Granta gibi tüm ANSYS, Inc. marka, ürün, hizmet ve özellik adları, logolar ve sloganlar ANSYS, Inc. veya yan kuruluşlarının ABD veya diğer ülkelerdeki tescilli ticari markaları veya ticari markalarıdır.

Marsis İnovasyon ile kemik modellemesi, malzeme, implant tasarımı, gerilme ve deformasyon analizleri yapılmaktadır. Ürün ve hizmetlerimizden yararlanmak için bize ulaşın. Ansys ürünleri hakkında daha detaylı bilgi için ‘Analiz Ansys‘ web sitesini ziyaret edin. ,

MARSİS ile İleşitim Kurun !

    ETİKETLER: tasarım, analiz, fea, ANSYS
    Ziyaretçi Yorumları

    Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.