3D-печатные структуры повторили компактное соединение кости и сухожилия

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Учёные Делфтского технического университета разработали стратегию соединения двух разных типов 3D-печатных метаматериалов. Созданные структуры воспроизводят принцип работы энтезиса — короткой, но прочной зоны, в которой жёсткая кость переходит в гибкое сухожилие.

Кость и сухожилие обладают противоположными механическими свойствами. Первая должна сопротивляться деформации, а второе — растягиваться и передавать нагрузку от мышцы к скелету. При этом граница между ними занимает очень небольшое расстояние и редко разрушается при нормальной работе организма.

Автор: magnific Источник: www.magnific.com

Повторить такой переход в инженерных конструкциях сложно. При прямом соединении твёрдого и гибкого материалов на границе возникает концентрация напряжений, из-за которой деталь может разрушиться. Если же делать постепенный переход слишком длинным, он перестаёт соответствовать компактной природной структуре.

Команда TU Delft использовала два класса метаматериалов — материалов, свойства которых определяются не только составом, но и внутренней геометрией. Первый тип основан на непрерывных поверхностях, или TPMS-структурах, и подходит для относительно жёстких конструкций. Второй состоит из сетки соединённых стержней и лучше повторяет поведение более мягких тканей.

Автор: Delft University of Technology Источник: techxplore.com

Исследователи разработали алгоритм, который подбирает совместимые пары поверхностных и стержневых решёток. Затем программа выравнивает их геометрию и добавляет переходную ячейку, объединяющую свойства обеих структур. В результате вместо резкой границы формируется короткая зона с постепенным изменением механических характеристик.

Работу алгоритма проверили на нескольких образцах, изготовленных методом 3D-печати. Механические испытания показали, что вычислительно спроектированные переходы создают прочное соединение между двумя семействами метаматериалов. Авторы не сообщают о тестах на живых тканях, животных или пациентах.

Автор: Delft University of Technology Источник: techxplore.com

Следующий этап исследования связан с клеточными экспериментами. Учёные планируют выращивать клетки на гибридных конструкциях и изучать, как геометрия влияет на прикрепление, рост и специализацию клеток. Если подход подтвердит биологическую совместимость, его можно будет рассматривать для будущих имплантов и тканевой инженерии.

Работа опубликована 5 октября 2026 года в журнале Nature Communications. Авторы подчёркивают, что представленная технология является инструментом для дальнейших исследований: до клинического применения необходимы проверки биосовместимости, долговечности, безопасности и эффективности в реальных медицинских условиях.

Источник: Tech Xplore

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему копейку больше не чеканят: как самая маленькая российская монета потеряла свою ценность?

Когда-то копейка была привычной частью повседневной жизни. Ею расплачивались в магазинах, считали сдачу, покупали недорогие товары и даже измеряли стоимость самых простых вещей. Сегодня встретить в...

Квантовый микроскоп впервые показал отдельные атомы в сложнейшей квантовой системе

Свойства любого твердого материала — его электропроводность, теплоемкость, магнитные характеристики — зависят от того, как ведут себя электроны внутри кристаллической решетки....

Вся экоповестка под откос: Европа миллионы лет была саванной, а не сплошным лесом

На протяжении двух столетий в европейской экологии, лесоводстве и охране природы господствовала теория сомкнутого леса. Согласно ей, до появления земледелия и вырубок вся умеренная зона Европы была...

Марс еще жив? Странные выбросы газа разбудили спор о действующих вулканах

Чтобы выяснить, сохранилась ли внутри планеты геологическая активность, исследователи обычно используют два инструмента: инфракрасные камеры и газовые спектрометры. Камеры ищут на поверхности...

Трампмаск проиграл демократам на выборах, а также распродажа ИИ-акций: главное за неделю

Самые интересные новости финансов и технологий в России и мире за неделю: государство требует 10% российского компьюта, американцы не хотят видеть новые датацентры, Anthropic может отложить...

Канадское озеро разделили пластиковой стеной и удобряли две половины по-разному — одна из них позеленела за один сезон

В 1973 году в небольшом озере на северо-западе канадской провинции Онтарио появилась странная конструкция. Через узкую перемычку между двумя его чашами протянули непроницаемую пластиковую завесу,...