عهد

Home/عهد/تفاصيل

المعدن لديه ذاكرة بالفعل: الننتول

الننتول عبارة عن سبيكة فريدة من نوعها ذات ذاكرة شكلية، تتميز بقدرتها على استعادة شكلها الأصلي تلقائيًا بعد تعرضها لتشوه البلاستيك عند درجة حرارة معينة. إنها تمتلك خصائص رائعة مثل اللدونة الممتازة، مقاومة التآكل، مقاومة التآكل، التخميد العالي، والمرونة الفائقة.

 

(1) المرحلة الانتقالية وخصائص سبائك النيكل والتيتانيوم:
الننتول، كما يوحي اسمه، عبارة عن سبيكة ثنائية تتكون من النيكل والتيتانيوم. يعرض مرحلتين مختلفتين من البنية البلورية تعرفان بالأوستينيت والمارتنسيت، والتي تخضع لتحول الطور بناءً على درجة الحرارة والضغط الميكانيكي. يتضمن تسلسل التبريد لسبائك NiTi الطور الأصلي، ومرحلة R، ومرحلة المارتينسيت. يتناقض الطور الأوستينيت، المكعب والمستقر عند درجات حرارة أعلى أو عند التفريغ، مع الطور المعيني السطحي R، في حين أن الطور المارتنسيت، السداسي والمرن، موجود في درجات حرارة منخفضة أو تحت الحمل.

(2) الخصائص الفريدة لسبائك النيكل والتيتانيوم:
خصائص ذاكرة الشكل: يُظهر الننتول سلوك ذاكرة الشكل، حيث تعود المادة إلى شكلها الأصلي عند تسخينها فوق درجة حرارة Af بعد تشوهها في الطور المارتنسيتي تحت درجة حرارة Mf.

المرونة الفائقة: يُظهر الننتول مرونة فائقة، مما يسمح له بمقاومة الضغوط التي تتجاوز حد المرونة عند تعرضه لقوى خارجية. يمكنه استعادة شكله الأصلي تلقائيًا عند التفريغ.

الحساسية لتغيرات درجة الحرارة داخل الفم: في مجال تقويم الأسنان، تتأثر أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك CoCr بشكل طفيف بتغيرات درجة الحرارة داخل الفم. ومع ذلك، فإن أسلاك النيكل والتيتانيوم أكثر حساسية لتغيرات درجات الحرارة هذه.

مقاومة التآكل: تشير الأبحاث إلى أن مقاومة تآكل أسلاك النيكل والتيتانيوم مماثلة لمقاومة أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ.

غير سامة: نظرًا لتركيبها الذري، بما في ذلك النيكل والتيتانيوم، تعتبر سبيكة الننتول ذات الذاكرة الشكل غير سامة. على الرغم من أنه من المعروف أن النيكل له تأثيرات مسرطنة، إلا أن تركيزه في الننتول أقل بكثير.

قوة تقويم الأسنان اللطيفة: تتوفر تجاريًا أسلاك تقويم الأسنان المختلفة، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، وسبائك النيكل والكوبالت والكروم، وسبائك النيكل والكروم، والسبائك الأسترالية، وسبائك الذهب، وأسلاك سبائك التيتانيوم. يطبق كل نوع من الأسلاك مستويات مختلفة من القوة لعلاج تقويم الأسنان.

خصائص ممتازة لامتصاص الصدمات: زيادة اهتزازات الأسلاك الناتجة عن المضغ أو الطحن الليلي يمكن أن تؤدي إلى تأثيرات ضارة على جذور الأسنان وأنسجة اللثة.

 

nitinol shape memory wire

الننتول

Nitinol-wire

سلك سبائك التيتانيوم

shape-memory-alloy

سلك النيكل والتيتانيوم من TopTiTech

 

(3) تصنيف أسلاك سبائك النيكل والتيتانيوم (طريقة تصنيف إيفانز ودورنينج):

تضمنت التصنيفات المبكرة الأسلاك الذهبية، وأسلاك سبائك الكوبالت والكروم، والأسلاك المستديرة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (الأربعينيات).
تم تطوير السبائك المستقرة المارتنسيتية، وهي في الغالب سبائك النيكل والتيتانيوم المارتنسيتية، في الستينيات. تمتلك هذه الأسلاك القوسية صلابة أقل وتولد قوى تصحيح أخف.
تُظهر السبائك المنشطة بالأوستينيت، مثل سبائك النيكل والتيتانيوم الصينية واليابانية التي تم طرحها في الثمانينيات، سلوكًا أوستنيتيًا بغض النظر عن موضعها داخل تجويف الفم أو خارجه.
ظهرت سبائك النيكل والتيتانيوم المنشطة بالمارتنسيت في التسعينيات. تظهر هذه السبائك حالات متعددة في درجة حرارة الغرفة، وتتعرض للتشوه بسهولة، ولها نطاق درجة حرارة التحول (TTR) أقل من درجة الحرارة الفموية أو قريبة منها.
تبقى سبائك النيكل والتيتانيوم الديناميكية الحرارية المتدرجة، مع TTR أعلى من درجة الحرارة عن طريق الفم (حوالي 40 درجة)، في حالات متعددة عند وضعها في تجويف الفم، مما يؤدي إلى سلك قوسي ناعم نسبيًا.
(4) التطبيقات السريرية لأسلاك سبائك النيكل والتيتانيوم:

المحاذاة والتسوية الأولية: تُستخدم الأسلاك المقوسة المصنوعة من سبائك النيكل والتيتانيوم، مع خصائصها المرنة وذاكرة الشكل، بشكل شائع في المراحل الأولية من علاج تقويم الأسنان بسبب انخفاض منحنى الإجهاد والانفعال.
نوابض النيكل والتيتانيوم: تستخدم هذه النوابض في تقويم الأسنان، وتستفيد من المرونة الفائقة للنيكل والتيتانيوم لخلق توتر أو ضغط، مما يساعد في حركة الأسنان وفتح الفجوات.
السلك القوسي LH: يُظهر السلك القوسي "LH"، الذي طوره الدكتور سوما في اليابان، والذي سمي على اسم "التباطؤ المنخفض"، الحد الأدنى من اختلافات الضغط بين التنشيط وحركة الأسنان، مما يسمح له بالعودة إلى موضعه الأصلي ببطء.