Фотополимер

Втр, 03/25/2014 - 19:40

Фотополимерные диски применяются для осуществления голографической записи. Этот тип дисков сочетает большую светочувствительность, прочность, дешевизну и стабильность


Сенсорный телефон Nokia B-FLOW с фотополимерным экраном

Стоматология

Наполнение фотополимерных материалов позволяет получить высокопрочные композиты. В ряде случаев, например, при наполнении аэросилом и дисперсным стеклом, это биосовместимые костеподобные материалы. Это позволило использовать их в качестве имплантов. Такие импланты прежде всего заинтересовали стоматологов. И хотя есть мнение, что наночастицы снижают адгезию фотополимеров к зубной ткани, направление стало развиваться в сторону наращивания доли наполнителя в стоматпастах.

Фотополимеры для лечения зубов начали использоваться 50 лет назад, а в 80-90-х пережили первый бум популярности. Появились первые патенты, например, от немецкой Dreve Dentamid. Как известно, использование фотополимеров позволило усилить контакт пломбы с зубом за счет адгезии (ранее доминировала лишь механическая составляющая контакта). В этой сфере наиболее востребованы достоинства фотополимеров — скорость отверждения под действием заданного типа света, отсутствие побочных продуктов, высокая прочность и химстойкость, высокая адгезия.

Сейчас объем рынка стоматологических материалов и оборудования оценивается только по Украине в 0,1 млрд.долл. На долю фотополимерных материалов (без оборудования) наверняка приходится не менее 10% этой суммы. А возможно — и более, поскольку они сравнительно дороги. Причина — дороговизна чистых олигоэфир- и олигоуретанакрилатов, основных компонентов полимерной матрицы стоматпаст. К этому прибавим высокие цены на модифицированные и гибридизированные наполнители, состоящие нередко из довольно экзотических компонентов (бариевое и другие стекла, аэросил, кремнеорганические модификаторы). В состав фотополимерной матрицы входят, как правило, 1-3 олигомера (Бис-ГМА, УДМА, ЭПО, ТГМ, ОКМ и др), мономер (АК, МАК), фотоинициаторы, активаторы. Многофункциональность олигомеров обеспечивает сетчатый характер структуры. Введение уретановых групп позволяет, согласно экспертам ООО Оксомат-АН, добиться хорошей глубины отверждения даже при недостаточной прозрачности. Присутствие бензольных ядер придает макромолекулам жесткость, а ациклические цепочки (например, уретанакрилата УДМА) обеспечивает высокую молекулярную массу, что спасает от усадки.

Наполнитель, как правило, используется комбинированный (гибридный), с фракциями различного размера частиц от 10 нм (аэросилы) до 2-10 мкм (стекло). Поначалу фирмы пытались использовать мононаполнитель — аэросилы или кварцевое стекло — в количествах 20-40%. Затем степень наполнения довели до 70-80%, засчет плотной упакованности частиц наполнителя. Такой «тотально наполненный» композит сочетает высокую прочность с хорошими эстетическими свойствами.
Следует помнить недостатки и ограничения в использовании фотополимерных стоматматериалов. Это прежде всего усадка и сопутствующие внутренние напряжения, а также недоотверждение и сопутствующие проблемы с вымыванием мономеров. Дело в том, что фотополимерные материалы в чистом виде (без использования дополнительной хемо- или термополимеризации) отверждаются не полностью. Предельная же степень фотоотверждения — 75-85%, ограничивает возможности по прочности и химстойкости, а недоотвержденные вещества не приносят пользы организму. Кроме того, несмотря на успехи в борьбе с усадкой, она влияет на долговечность пломб. Поэтому срок эксплуатации таких пломб сейчас оценивается в 4-7 лет, что в сравнении с амальгамными пломбами очень немного. В последнее время степень отверждения и характеристики композита поднимают использованием систем совместного отверждения — фото- и химического или фото- и термического.

Стоматологи также заметили, что даже самые дорогие фотопломбы в дальнейшем таки вступают во взаимодействие со слюной и другими жидкостями, попадающими в полость рта. При этом установка фотопломбы невозможна при большом размере кариозной полости: из-за более высокой упругости (чем у дентина) и процессов усадки высоковероятным становится раскол остатков зуба со временем. Вопрос решен применением коронок и вкладок. Сейчас выработана такая рекомендация: при разрушении до половины зуба можно ставить фотопломбу, при 50-80% разрушений используется вкладка, при больших разрушениях — только коронка (в т.ч. фотополимерная). Среди недостатков есть даже эстетические — например, к стоматологам стали поступать жалобы от подростков — фотополимерные пломбы ярко выделяются на дискотеках при фиолетовом освещении светомузыки.

Большинство компаний-производителей стоматоборудования и материалов имеют свои «фотополимерные» проекты. На рынке с самого начала стали доминировать фирмы ведущих стран — США (Kerr, 3M, Dipol, Bisco), Германии (Degussa, Vivadent, Ivoclar, Heraeus/Kulzer), Японии (Fuji, Noritake), реже Франции (Septodont) и Великобритании (Dentsply). Сейчас это мощные транснациональные группы с десятками, а иногда — сотнями представительств. Например, Dentsply сейчас — британо-американский лидер производства не только паст и материалов, но и рентгеноборудования, наконечников и программного обеспечения, работает более чем в 100 странах мира. У нас есть ее представительство — «Dentsply-Украина». Большинство из них остались лидировать и разрабатывают 6-7-е поколение материалов, некоторые ушли или были поглощены конкурентами (Ivoclar, Espe).
Кстати, с фотополимерами успешно конкурируют стоматматериалы других типов отверждения. Прежде всего, это химически-инициированные системы.

Замечу, что цены на стоматпасты мне видятся чрезмерно раздутыми. Так, 1 л (кг) олигоэфиракрилата стоит примерно 20-40 долл — это едва не самый дорогой продукт пасты, поэтому ее стоимость «в литрах» примерно та же. В производстве одной пломбы используется всего 0,5-2 г композита, т.е. порядка 0,03 долл или 3 грн. С учетом работы стоматолога и оборудования, красная цена пломбе — 20-30 грн, т.е. столько, сколько она и стоит для льготников и ветеранов. Реально же за нее просят сумму на порядок превышающую эти «копейки». Возможно, цена пломб и упадет до себестоимости после полного воплощения в жизнь знаменитых «самозаживляющих паст» (когда стоматологи станут нужны так же эпизодически, как сейчас фотографы и видеооператоры).

Всего в мире сейчас насчитывается 5-8 ведущих стран-производителей стоматологического оборудования и материалов — Германия, США, Япония, Италия, Франция, Швейцария.
Местных производителей материалов и оборудования порядка 10-20, некоторые из них имеют европейскую известность. Нередко они совмещают производство материалов и приборов с дистрибьюторской деятельностью, поскольку на «чистом производстве» (по выражению операторов) сейчас много не заработаешь. Иногда бизнес совмещается с клинической практикой. Но чаще такие фирмы обрастают «каркасом» из независимых дружественных клиник и частных стоматологов.
Основные центры стоматологического производства — Киев и Харьков, частично Одесса и Львов. В Киеве работают «Оксомат-АН», «Кромлайт», «Эста» (пломбировочные и прочие материалы), и некоторые производители другого оборудования, например «Дельта» (депофоретические аппараты, бормашины). В Харькове базируются хорошо известные «Завод рентгеновского оборудования «Квант» и производитель материалов АО «Стома». АО «Стома» (ранее Харьковский завод медпластмасс и стоматматериалов) основано в 1929 году и остается среди лидирующих производителей СНГ.

Руководство АО называет завод крупнейшим в СНГ производителем широкого ассортимента стоматматериалов. Еще один крупный игрок — киевский «Оксомат-АН», начинавший производство композитов еще в советское время. Сейчас это ведущий производитель всей гаммы материалов, единственный местный участник всемирной Кельнской выставки. Марка «Композит» этой компании известна в Украине, России и Восточной Европе (Болгарии). Последнюю разработку — материал Composite под маркой Dipol — она успешно поставляет на Запад. Позиции компании сильны в центральных и западных областях (на востоке «господствует» АО «Стома» и российские марки).

Другие материалы рубрики


  • Ответ на вопрос, поставленный в заголовке, кажется очень простым... Действительно, стоит взять любую популярную книгу по авиации и даже некоторые издания, претендующие на роль учебника, как сразу натолкнетесь на уже ставшую хрестоматийной притчу о двух частицах воздуха, бегущих в струйках по крылу и встречающихся на задней кромке...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Шаровая молния — светящийся шар, который порой возникает при разряде линейной молнии, — одно из самых загадочных атмосферных явлений. Природа шаровой молнии до сих пор неизвестна, хотя первая научная публикация на эту тему — книга «Гром и молния» известного французского физика и астронома Франсуа Араго — была издана еще в 1838 году. Предлагаемая гипотеза — попытка объяснить механизм образования шаровой молнии на основе физики плазмы и газового разряда.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Очевидные успехи в развитии науки и техники в XIX и ХХ веках вызвало в мировом общественном сознании некую эйфорию, уверенность в том, что человек стал властелином Природы, что его знания об устройстве окружающего Мира почти абсолютны, что человек может все. И действительно, изобретение в конце 18 века паровой машины существенно изменило жизнь общества, в значительной мере освободив его от утомительного физического труда, заложило основы современной промышленности и транспорта. Постулирование Исааком Ньютоном на рубеже 17 и 18 веков его трех принципов движения материальных тел и закона всемирного тяготения, создание начал дифференциального исчисления вызвало к жизни целый ряд научных открытий. Трудами нескольких поколений ученых в 18-19 столетиях была построена научная дисциплина, очертившая основы машиностроительной и технологической культуры нашей цивилизации, называемая сегодня теоретической механикой. Далее последовали фундаментальные открытия в области астрономии, физики, химии, получившие выход в различные области технических приложений — металлургию, строительство, транспорт, химическое производство, энергетику, судостроение, электротехнику, проводную и беспроводную связь, военное дело. Быстро развивались биология и медицина.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Около 40 лет назад ученый В. Веселаго предположил, что существуют материалы, у которых показатель преломления имеет отрицательную величину. Световые волны в таком веществе могут передвигаться против движения распространения светового луча и вести себя нестандартно. Линзы, которые изготовлены из такого материала, — иметь чуть ли не волшебные характеристики. Но Веселаго в процессе своей работы и многолетних поисков не обнаружил ни одного вещества, имеющего подходящие электромагнитные свойства, у всех исследованных им материалов показатель преломления оказался положительным. Потому о его идее вскоре забыли. Вспомнили о ней только в начале 21 века.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...В некоторых же отношениях электроны ведут себя подобно волнам. Человеческое воображение бессильно представить нечто такое, что может быть одновременно и волной, и частицей, но само по себе существование дуализма волна-частица, которая называется корпускулярно-волновым дуализмом, не вызывает сомнения. Так, объект, который обычно считают волной, обретает в микромире свойство частицы, например, световая волна, ведет себя подобно потоку частиц, выбивая электроны с поверхности металла (фотоэлектронный эффект). Частицы света называются фотонам, и физики относят их наряду с электронами и кварками к фундаментальным частицам. Наглядно представить волну-частицу невозможно, не стоит и пытаться, потому что в повседневной жизни нет ничего такого, что хотя бы отдаленно напоминало подобную нелепость...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Научно-технический прогресс — один из главных рычагов создания материально-технической базы будущего нашей страны, который возможен только на основе своевременного внедрения достижений современной науки путем использования всего арсенала средств, способствующих его ускорению.
    Революционные изменения в технике, на основе обновленных знаний, происходят в последние десятилетия столь стремительно, что часто приходится только удивляться новинкам. Творчество вечно, но, к сожалению, технические идеи часто остаются невостребованными.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...Технология плазменных ускорителей развивается семимильными шагами. Многие принципиальные проблемы уже решены, но создание конкретных устройств пока сопряжено с серьезными трудностями. В частности, инженерам еще предстоит повысить эффективность ускорителя (долю энергии ведущего импульса, которая передается ускоряемым частицам), точность настройки пучков (в точке столкновения они должны быть выровнены с точностью до единиц нанометров) и частоту повторения рабочих циклов (количество импульсов, ускоряемых за единицу времени). Плазменные установки могут ускорять и более тяжелые частицы, например, протоны. Однако тут есть одно важное требование: вводимые частицы должны двигаться почти со скоростью света, чтобы не отстать от плазменной волны. Это означает, что энергия ускоряемых протонов должна быть не меньше нескольких ГэВ...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • В 1905 г. Альберт Эйнштейн предложил частную теорию относительности и опроверг представление о свете как о колебаниях гипотетической среды — эфира. Великий физик утверждал, что, в отличие от звуковых, световые волны могут распространяться в вакууме и для их существования не требуется какой-либо материальной среды. Это справедливо и в общей теории относительности, и в квантовой механике. Вплоть до сегодняшнего дня все экспериментальные данные в масштабах от субъядерного до галактического успешно объясняются названными теориями.
    Тем не менее существует серьезная концептуальная проблема: с позиций современной науки общая теория относительности и квантовая механика несовместимы. Гравитация, которую общая теория относительности приписывает искривлению пространственно-временного континуума, никак не вписывается в рамки квантовой механики. Физики сделали лишь небольшой шаг к пониманию сильно искривленной структуры пространства-времени, которая, согласно квантовой механике, должна наблюдаться на чрезвычайно малых расстояниях.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Как родилась и эволюционирует наша Вселенная? Почему кольца Сатурна такие тонкие, но протяженные? Почему активность Солнца изменяется периодически с периодом около 11 лет? Что вызвало гибель динозавров? Отчего нас так пугают ослепительные вспышки молний, оглушительные удары грома, неистовые землетрясения, разбушевавшиеся вулканы? Отчего во время шторма возникает «девятый вал»? Почему цунами — столь грозная стихия? Почему рельеф снежных заносов волнистый? Почему у ягуара тело пятнистое, а хвост полосатый? И что объединяет эти совершенно не связанные между собой явления? Оказывается, все они — результат нелинейности.



  • ...Состояние в сверхпроводнике 1-го рода, когда сверхпроводящие домены соседствуют в материале с нормальными областями, называется промежуточным. Такое состояние может возникать при значениях индукции приложенного поля, лежащих в интервале (1–D)Bc < B < Bc, где размагничивающий фактор D определяется формой образца. Интервал изменения размагничивающего фактора — от нуля (для длинного цилиндра или тонкой пластины в параллельном поле) до единицы (для плоскопараллельной пластины в случае, когда поле приложено перпендикулярно ее поверхности)...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6