Углеродное волокно, используемое в медицине
Углеродное волокно (CF) — это новый тип волокнистого материала с высокой прочностью и высоким модулем, который содержит более 90 процентов углерода. Микроструктура углеродных волокон аналогична искусственному графиту, который представляет собой неупорядоченную графитовую структуру и обладает высокой прочностью вдоль оси волокна. С улучшением технологии производства углеродного волокна и углублением прикладных исследований люди обнаружили множество преимуществ углеродного волокна и композитных материалов.
Превосходные характеристики углеродного волокна привели к его все более широкому применению.
В дополнение к превосходным механическим свойствам, упомянутым выше, углеродное волокно также обладает некоторыми другими особыми свойствами, такими как хорошее пропускание рентгеновских лучей, хорошая биосовместимость, превосходная устойчивость к высоким и низким температурам, хорошая коррозионная стойкость, а также определенная проводимость и теплопроводность. Именно из-за вышеуказанных характеристик углеродное волокно и его композитные материалы имеют большое значение в области медицинских устройств.
1, рентгеновское плоскопанельное устройство визуализации
Применение плоскопанельного рентгеновского детектора в оборудовании для обнаружения рентгеновского излучения представляет собой многофункциональное плоскопанельное рентгеновское устройство формирования изображения с высоким разрешением, в котором используются передовые технологии, такие как тонкопленочные транзисторы из аморфного кремния, матрицы фотодиодов и высокочувствительный метод прямого выращивания на йодиде цезия. сцинтилляторы для достижения исключительно стабильной производительности изображения. Его можно применять для медицинского и промышленного неразрушающего контроля. Углеродное волокно — это тип материала, который может проводить микротоки, поглощать меньше излучения и обладает высоким коэффициентом пропускания. Это может уменьшить напряжение и энергию излучения излучения, что приводит к четкому изображению. За счет снижения напряжения экономится электроэнергия и снижается вредное побочное воздействие на пациентов. Таким образом, композитные листы из углеродного волокна заменили традиционные алюминиевые листы в оборудовании для обнаружения рентгеновских лучей в больших масштабах.
2, компонент сверхпроводящего магнита
Магнитно-резонансная томография (МРТ) стала распространенным методом визуализации. Магнитно-резонансная томография – новый метод визуализации. Прибор ядерного магнитного резонанса в основном состоит из магнитных клиньев, радиочастотных передатчиков, детекторов, усилителей и записывающих устройств. Магниты используются для создания магнитных полей, в основном это постоянные магниты, электромагниты, сверхпроводящие магниты и т. д. Для получения более сильного магнитного поля необходимо использовать сверхпроводящие магниты. Сверхпроводимость может быть достигнута только при экстремально низких температурах, в настоящее время в жидком гелии (гелий -268.785°C), а окружающие механические компоненты требуют использования специальных материалов. Даже при экстремально низких температурах углеродное волокно по-прежнему сохраняет хорошие низкотемпературные характеристики. Поэтому известные производители ядерного магнитного резонанса в настоящее время используют композитные материалы из углеродного волокна для изготовления механических компонентов в низкотемпературной области ядерного магнитного резонанса.
3, медицинская кровать
В дополнение к хорошим механическим свойствам материалы из углеродного волокна обладают хорошей коррозионной стойкостью. Даже если есть алкоголь, наркотики и пятна крови, панель не пострадает, а чистка станет более удобной. В долгосрочной перспективе панель не будет подвергаться коррозии. Вес очень легкий, и его легко перемещать. Медицинскому персоналу удобно лучше отрегулировать соответствующий угол. Механические свойства, т.е. химическая стабильность и биосовместимость с организмом человека, углеродного волокна ценны в медицинских устройствах. Прогресс в области медицины привел к широкому применению рентгеновских аппаратов и компьютерных томографов в диагностике и лечении. Большинство современных медицинских кроватей изготовлены из дерева и пластика, которые тяжелые и имеют плохую прозрачность.
Доска кровати из углеродного композитного материала позволяет излучению светить на доску кровати под любым углом наклона без существенных отклонений в преломлении и проекции излучения. Он также использует меньше материалов для достижения расчетной прочности конструкции, жесткости, снижения веса и высокой прочности на растяжение.
4, применение в протезировании
Применение композиционных материалов из углеродного волокна в протезировании, таких как:
1. Эффект акцепторной полости
Чтобы выдерживать вес человеческого тела, контролировать протез и подвешивать протез, он делает культю удобной и свободной в полости, а рама из углеродного волокна также отвечает требованиям несущей массы и передачи силы.
2. Коленный сустав из углеродного волокна
Удельная прочность коленных шарниров из углеродного волокна в настоящее время является лучшей среди используемых материалов, поэтому наружные каркасы более 20 популярных в мире коленных суставов изготовлены из композитных материалов из углеродного волокна. Благодаря внедрению композитных материалов из углеродного волокна в коленный сустав значительно уменьшился вес, что позволило искусственному коленному суставу достичь многократной эффективности.
3. Голеностопный сустав из углеродного волокна
Движения голеностопного сустава и протеза стопы оказывают существенное влияние на стабильность опоры коленного сустава. (Композитный материал из углеродного волокна используется в гибкой стопе для изготовления голеностопного сустава, который может подпрыгивать. Углеродное волокно используется для фиксации искусственных голеностопных суставов, таких как лодыжки с мягкой пяткой и универсальные лодыжки из углеродного волокна.)
4. Соединительная трубка
Соединительная трубка между протезами голеностопного сустава и голени также может быть изготовлена из углеродного композитного материала, благодаря чему голеностопный сустав
Легкий и эстетичный.
5. Искусственные стопы из углеродного волокна.
Основная функция искусственной стопы – поддерживать массу тела, создавать толчок в движении и одновременно компенсировать роль трицепсов и мышц-сгибателей.
