Ученые разработали уникальную модель для предсказания «старения»

углеродных имплантатов тазобедренного сустава

Существующие методы расчета прочности имплантатов часто строятся на допущении, что у них однородная и идеальная структура. Такой подход дает лишь примерную оценку того, как конструкция будет вести себя под нагрузкой. Однако для сложных материалов, как угле-углеродные композиты, это допущение становится критической ошибкой. Их прочность в долгосрочной перспективе зависит именно от микроскопических процессов внутри материала: от того, как зарождаются и развиваются мельчайшие дефекты между отдельными кристаллами.

В основе разработки ученых Пермского Политеха лежит двухуровневый подход, который анализирует имплантат одновременно на уровне микроструктуры материала и на уровне целой конструкции. Это позволяет увидеть, как невидимые повреждения влияют на прочность всей детали.

Для первого, микроскопического уровня, ученые разработали программный алгоритм, который рассчитывает, как деформируется каждый кристаллик в составе углеродного композита. Второй уровень моделирует всю бедренную часть эндопротеза как готовую деталь в окружении кости. Для реализации макроскопического уровня ученые создали детальную 3D-модель в инженерном программном комплексе.

#имплантаты #углеуглеродныекомпозиты #уукм #пермскийполитех #3dмодель

Источник 

Фото: Monstar Studio/FOTODOM/Shutterstock