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Forscher kreierten einen künstlichen Zahn

Schweizer Forscher haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Material herstellen lässt, das einem Zahn sehr ähnlich ist.

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Symbolfoto.
© dpa-Zentralbild

Zürich – Mit einer neuen Methode haben Forscher in der Schweiz einen künstlichen Zahn erschaffen, der bezüglich Aufbau und Härte dem Original sehr nahe kommt. Mit der bereits patentierten Technik würden sich auch Elektronikbausteine herstellen lassen.

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Zähne und Muschelschalen gehören zu den zähesten und langlebigsten Materialien in der Natur, berichtete die ETH Zürich am Montag. Diese Verbundmaterialien bestehen aus verschiedenen Lagen, in denen zahlreiche Mikroplättchen jeweils in gleicher Richtung angeordnet sind.

Das Team um Andre Studart, Professor für komplexe Materialien an der ETH Zürich, hat nun ein neues Verfahren entwickelt, mit dem sich so ein mehrschichtiges, zähes Material künstlich herstellen lässt. Dazu verwenden die Forscher winzige, magnetisierte Mikroplättchen aus Aluminiumoxid, wie sie im Fachjournal „Nature Materials“ berichteten.

Für den harten Zahnschmelz fügen sie noch Glaspartikel hinzu. Das Stoffgemisch gießt man in einen Gipsabdruck eines beliebigen Objekts. Die Poren der Gipsform saugen den flüssigen Anteil dieser Suspension langsam auf und das Material verfestigt sich von außen nach innen. Einen schichtartigen Aufbau erlangt man durch das Anlegen eines Magnetfels während des Gießens, dessen Richtung sich in regelmäßigen Zeitabständen ändert.

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Die Struktur wird dann bei 1600 Grad Celsius „gebrannt“ und die Poren werden zum Schluss mit einem in der Zahnmedizin verwendeten Kunststoff aufgefüllt. Wie bei einem echten Zahn ist die Oberfläche des Kunstzahns dank beigefügten Glaspartikeln hart und komplex strukturiert, während die darunter liegende Schicht ohne Glaspartikel weicher ist, erklärten die Forscher.

Für medizinischen Einsatz muss Aussehen noch optimiert werden

„Das für den Kunstzahn erhobene Profil für Härte und Zähigkeit deckt sich genau mit demjenigen eines natürlichen Zahnes“, wurde Studart in einer Aussendung zitiert. Das Verfahren und das daraus hervorgehende Material würden sich daher für die Zahnmedizin anbieten. Die Methode mit den magnetisierten Keramikplättchen ließen die Forscher patentieren.

Damit sei der Nachweis gelungen, dass sich die natürliche Feinstruktur eines Zahnes im Labor nachbilden lasse, erklärte Studart. Für einen Einsatz als Zahnersatz müsse man das Aussehen jedoch „stark optimieren“. Derart hergestellte Verbundmaterialien ließen sich aber auch in der Elektronik einsetzen, wenn man etwa anstelle der Aluminiumoxid-Plättchen Kupferplättchen verwendet. (APA/sda)


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