Когда мы слышим слово «имплант», воображение обычно рисует высокотехнологичный медицинский объект. Но если немного углубиться в тему, окажется, что материалы, используемые для создания зубных протезов — те же, что применяются в авиастроении, космической промышленности и даже в военных разработках. Что же объединяет столь разные отрасли, как стоматология и космонавтика?
Титан: металл космоса и медицины
Титан — один из самых выдающихся материалов, когда-либо освоенных человеком. Он легкий, прочный, устойчивый к коррозии и невероятно биосовместимый. Именно титан используется при создании как корпусов космических спутников, так и зубных имплантов.
Причина проста: титан не отторгается организмом и со временем срастается с костной тканью. Эта способность — остеоинтеграция — делает его идеальным для протезирования зубов. Неудивительно, что титан стал стандартом в передовой стоматологии. В стоматологических клиниках он применяется как основа имплантов и опор для мостовидных конструкций.
В космической технике титан используется, благодаря тем же качествам: высокая прочность при малом весе и устойчивость к агрессивной среде (в том числе вакууму и перепадам температур). Например, панели обшивки и элементы каркаса спутников и марсоходов зачастую выполнены именно из титана.
Цирконий: керамика будущего
Если титан — это металл будущего, то цирконий — это керамика будущего. Он пришел в стоматологию относительно недавно, но сразу занял нишу эстетичных и прочных решений.Циркониевые коронки и импланты не только гипоаллергенны, но и обладают цветом, близким к натуральной эмали. Это делает их особенно востребованными в эстетической стоматологии. Материал устойчив к нагрузкам, не темнеет со временем и не вступает в реакцию с тканями организма.
В космической промышленности цирконий используется в виде диоксида циркония — термостойкого и прочного материала, применяемого в теплозащитных покрытиях, элементах ядерных установок и в датчиках давления.
Современные композиты и наноматериалы
Обе отрасли — и стоматология, и космос — активно используют композиты: многослойные материалы с заданными свойствами. В стоматологии это, например, фотополимерные материалы для пломб и облицовок. В аэрокосмической отрасли — углепластики и карбоновые волокна, применяемые в крыльях самолетов и корпусах беспилотников.
Наноматериалы также находят применение: антибактериальные покрытия в стоматологических конструкциях и нанопокрытия в космической электронике — два примера одного подхода.
Одни технологии — разные задачи
На первый взгляд кажется, что стоматологическая клиника и космическое КБ находятся на противоположных концах технологического спектра. Однако и там, и там работают с одними и теми же задачами:- материал должен быть легким и прочным;
- он не должен разрушаться под воздействием агрессивной среды (будь то слюна или вакуум);
- желательно, чтобы он имел долгий срок службы и был безопасен для организма (или оборудования).
Даже методы моделирования и проектирования схожи: компьютерное 3D-моделирование, тестирование на симуляторах, использование цифровых двойников.
Медицина как часть высоких технологий
Современная медицина, особенно в ее технической части — это уже не просто наука, а полноценный пользователь передовых инженерных решений. Протезирование зубов, казалось бы, простой бытовой процесс, опирается на материалы, которые прошли испытания в космосе, на сверхзвуковых самолетах и в лабораториях оборонной промышленности.
С каждым годом границы между «высокими технологиями» и повседневной жизнью стираются. Уже сегодня можно выбрать стоматологическую клинику, где пациенту изготовят индивидуальный зубной имплант на том же оборудовании, что и детали для спутников.
И кто знает — возможно, через несколько лет те же технологии, что восстанавливают улыбки, помогут строить колонии на Луне.
