https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11507497/

Pandan 3,000 -ane evolisyon zegwi flebotomi yo, inovasyon materyèl te toujou ap mennen nan amelyorasyon nan sekirite ak efikasite. Soti nan an kwiv nan 316 asye pur, ak Lè sa a, nan nikèl -Titàn fòm-memwa alyaj, chakavansman materyèlkoresponn ak yon kwasans nan konpreyansyon medikal ak yon revolisyon nan teknoloji fabrikasyon.

Eksplore materyèl nan laj metal yo

Ansyen zegwi moun peyi Lejip yo te fè tipikman nan silex oswa obsidyan, ki natirèlman byen file men frajil, ki mennen nan itilizasyon toupatou nan zegwi an kwiv pa 1500 anvan epòk nou an. Pandan Dinasti Shang Lachin nan, zegwi an kwiv te genyen 12-17% fèblan, balanse dite ak severite. Zegwi fè san fè ki parèt nan ansyen Lagrès yo te gen tandans fè rouye epi yo souvan estoke anba dlo nan lwil oliv. Aristòt te note nan "Historia Animalium" li a ke"zegwi fè vin mat lè yo ekspoze a san epi yo dwe apeze ak dife."

Alchimi medyeval arab te pote yon dekouvèt enpòtan: asye Damas, fòje pa pliye lengote asye Wootz Ameriken, devlope yon modèl diferan nan bann carbure fè. Zegwi ki fèt ak asye sa a te kapab kenbe netteté yo nan jiska 200 twou. Nan 14yèm syèk la, atizan mor nan Cordoba, peyi Espay, te pionnier teknik "asid grave", engraving bloodletting rainures ak balans sou sifas la nan zegwi asye, ki pèmèt yon premye quantification volim san.

Revolisyon materyèl Revolisyon Endistriyèl te pote

An 1740, envanteur Britanik Huntsman te devlope pwosesis asye kreze a, ki te pwodwi omojèn asye segondè-kabòn epi fè pwodiksyon an mas nan lansèt posib. De zouti teknolojik nan mitan 19yèm syèk la transfòme endistri a: premye, pwosesis konvètisè Bessemer te entwodwi an 1856 redwi depans kò zegwi pa 80%; Dezyèmman, an 1868, Hunt envanteur Britanik devlope alyaj asye nikèl ak yon fòs rupture nan 620 MPa, sa ki pèmèt epesè miray tib zegwi yo dwe redwi pa 40% san yo pa konpwomèt fòs.

Envansyon nan asye pur an 1913 te yon etap enpòtan. Pandan y ap fè eksperyans ak asye barik zam, Brearley te dekouvri ke yon alyaj ki gen 12% CHROMIUM pa t korode nan asid nitrique. An 1926, konpayi Krupp Almay la devlope 304 Nerjaveèi (0Cr18Ni9), ki gen 18% Kwòm fòme yon fim oksid dans ak 8% nikèl estabilize estrikti austenitic la, ki fè li materyèl dominan pou zegwi bloodletting nan mitan 20yèm syèk la. Sepandan, obsèvasyon klinik yo te revele ke 304 toujou pote yon risk pou pitting korozyon nan dezenfektan klorin, sa ki pouse plis amelyorasyon materyèl.

Precision nan modèn Medikal Nerjaveèi

316 Nerjaveèi asye (0Cr17Ni12Mo2), devlope an 1965, gen 2% molybdène pou reziste korozyon estrès klori. Estanda Ameriken ASTM F138 la limite kontni kabòn nan klas medikal -316L a pi ba pase 0.03% pou anpeche korozyon entègranulèr. Espesifikasyon Japonè JIS G4303 a mande pou kò zegwi sibi solisyon annealing (tranble soti nan 1040 degre) pou asire disolisyon konplè nan karbid Kwòm.

Dina GmbH nan Almay devlope yon "martensitic时效 fe" an 2002, ki, atravè milti-eleman alyaj ak Titàn, aliminyòm, ak molybdène, reyalize yon dite nan HRC52 apre aje nan 580 degre pandan w ap kenbe 12% elongasyon. Yon zegwi koleksyon san 25G ki fèt ak materyèl sa a ka kenbe tèt ak yon fòs koube nan 150N san deformation plastik, simonte limit tradisyonèl asye pur pou yo te "difisil ankò frajil."

Dezòd dezòd nan materyèl entelijan

Nikèl -Titàn (NiTi) alyaj memwa fòm ofri nouvo posiblite. Lè zegwi a pi ba pase tanperati tranzisyon faz li (tipikman mete nan 28 degre), li rete nan yon eta martensitic ak yon dite nan sèlman HV200, ki pèmèt li pliye jiska 30 degre san yo pa kraze. Lè yo antre nan kò a ak chofe nan eta a austenitic, dite li yo ogmante nan HV400, asire pénétration ki estab. Seri SmartNeedle a, ki te apwouve pa FDA Etazini an 2015, pwofite pwopriyete sa a pou reyalize repons entèlijan -mou ak fleksib nan tanperati chanm, rijid nan tanperati kò.

Teknoloji kouch sifas egalman kritik: DLC Hamilton a (diaman -tankou kabòn) zegwi kouvwi, prezante nan 2018, redwi koyefisyan friksyon an soti nan 0.6 a 0.1, diminye rezistans twou pa 40%; Kouch silan fliyò Terumo a fòme yon kouch hydrasyon nanokal ki diminye tansyon sifas san a 32 mN/m, pou anpeche san adhere ak mi zegwi yo.

Yon chanjman paradigm nan biyokonpatibilite materyèl

Evalyasyon materyèl tradisyonèl konsantre sou inertness chimik, pandan y ap estanda modèn mete aksan sou "modulasyon repons byolojik." Estanda Inyon Ewopeyen ISO 10993-1 mande pou dis tès, ki gen ladan sitotoksisite, sansibilizasyon, ak emoliz. Rechèch yo montre ke yon kouch idroksiapatit sou sifas asye pur 316L ka ogmante adezyon fibroblast pa twa fwa, ankouraje gerizon nan sit twou.

Plis pwomèt se eksplorasyon materyèl biodégradables. An 2020, yon zegwi alyaj mayezyòm -zenk-gadolinyòm devlope pa Enstiti Fraunhofer nan Almay konplètman degrade nan 60 jou nan kò a, kenbe fòs rupture pou jiska 21 jou, sa ki fè li apwopriye pou pasyan ki gen maladi jenetik ki mande sangen repete. Pandan se tan, yon zegwi konpoze poly(ε-caprolactone)/hydroxyapatite devlope pa Shenzhen Institutes of Advanced Technology nan Lachin kontwole yon peryòd degradasyon nan 6-8 semèn pa reglemante kristalinite.

Cross-Entegrasyon disiplinè nan materyèl lavni yo

Konpoze grafèn -ranfòse yo kounye a nan etap laboratwa a: chèchè nan University of Manchester nan UK a enkòpore grafèn 0.1% nan poud 316L, pwodwi yon zegwi atravè enprime selektif lazè k ap fonn 3D ki reyalize yon ogmantasyon 130% nan konduktiviti tèmik, ki pèmèt lokalize tanperati ki wo {{5}. Pandan se tan, MIT te devlope yon zegwi ki baze sou elastomè kristal likid ki kapab koube 15 degre aktivman anba yon jaden elektrik nan 40 degre, sa ki pèmèt veso-pike pike.

Soti nan yon pèspektiv syans materyèl, evolisyon nan zegwi san se esansyèlman yon istwa nan konpreyansyon apwofondi limanite sou koòdone "metal-kò". Chak dekouvèt materyèl pèmèt nou kontwole entèraksyon ki genyen ant aparèy medikal ak sistèm k ap viv nan echèl de pli zan pli rafine. Tib metal Mens sa a, ki pa pi long pase yon pous, se an reyalite yon mikwokosm kote syans materyèl, medikaman klinik, ak byomekanik konvèje.