Uhlíkové vlákno používané v lékařství
Karbonové vlákno (CF) je nový typ vláknitého materiálu s vysokou pevností a vysokým modulem, který obsahuje více než 90 procent uhlíku. Mikrostruktura uhlíkových vláken je podobná umělému grafitu, což je neuspořádaná grafitová struktura a vykazuje vysokou pevnost podél osy vlákna. Se zlepšením technologie výroby uhlíkových vláken a prohloubením aplikačního výzkumu lidé našli mnoho výhod uhlíkových vláken a kompozitních materiálů.
Vynikající výkon uhlíkových vláken vedl k jeho stále rozšířenějšímu použití.
Kromě vynikajících mechanických vlastností uvedených výše má uhlíkové vlákno také některé další speciální vlastnosti, jako je dobrá propustnost rentgenového záření, dobrá biokompatibilita, vynikající odolnost vůči vysokým a nízkým teplotám, dobrá odolnost proti korozi a také určitá vodivost a tepelná vodivost. Právě kvůli výše uvedeným charakteristikám mají uhlíkové vlákno a jeho kompozitní materiály významný vliv v oblasti zdravotnických prostředků.
1, rentgenové ploché zobrazovací zařízení
Aplikace plochého rentgenového detektoru v rentgenovém detekčním zařízení je multifunkční rentgenové ploché zobrazovací zařízení s vysokým rozlišením, které využívá pokročilé technologie, jako jsou amorfní křemíkové tranzistory s tenkým filmem, fotodiodová pole a vysoce citlivý přímý růst jodidu cesia scintilátory k dosažení výjimečně stabilního zobrazovacího výkonu. Může být použit pro lékařské a průmyslové nedestruktivní testování. Uhlíkové vlákno je druh materiálu, který může vést mikroproudy, absorbovat méně záření a má vysokou propustnost. Může snížit napětí a energii záření záření, což vede k jasnému zobrazení. Díky poklesu napětí šetří energii a snižuje škodlivé vedlejší účinky na pacienty. Kompozitní desky z uhlíkových vláken proto ve velkém nahradily tradiční hliníkové desky v zařízeních pro detekci rentgenového záření.
2, součást supravodivého magnetu
Magnetická rezonance (MRI) se stala běžnou zobrazovací vyšetřovací metodou. Magnetická rezonance je nová zobrazovací vyšetřovací technika. Přístroj pro nukleární magnetickou rezonanci sestává hlavně z magnetických klínů, radiofrekvenčních vysílačů, detektorů, zesilovačů a rekordérů. Magnety se používají ke generování magnetických polí, zejména permanentních magnetů, elektromagnetů, supravodivých magnetů atd. Pro získání vyššího magnetického pole je nutné použít supravodivý magnet. Supravodivosti lze dosáhnout pouze při extrémně nízkých teplotách, v současné době v kapalném heliu (helium-268.785C.) a okolní mechanické součásti vyžadují použití speciálních materiálů. I při extrémně nízkých teplotách si uhlíkové vlákno stále udržuje dobrý výkon při nízkých teplotách. Známí výrobci nukleární magnetické rezonance proto v současnosti používají kompozitní materiály z uhlíkových vláken k přípravě mechanických součástek v nízkoteplotní oblasti nukleární magnetické rezonance.
3, Zdravotní postel deska
Kromě dobrých mechanických vlastností mají materiály z uhlíkových vláken dobrou odolnost proti korozi. I když se na panelu objeví skvrny od alkoholu, drog a krve, panel to neovlivní a čištění je pohodlnější. Z dlouhodobého hlediska nebude panel zkorodován. Hmotnost je velmi nízká a snadno se pohybuje. Pro zdravotnický personál je vhodné lépe nastavit vhodný úhel. Mechanické vlastnosti uhlíkových vláken, tj. chemická stabilita a biokompatibilita s lidským tělem, jsou cenné v lékařských zařízeních. Pokrok v lékařské oblasti vedl k širokému použití rentgenových přístrojů a počítačových tomografických skenerů v diagnostice a léčbě. Většina současných lékařských lůžek je vyrobena ze dřeva a plastu, které jsou těžké a mají špatnou průhlednost.
Prkénko z kompozitního materiálu z uhlíkových vláken umožňuje záření zářit na prkénko v jakémkoli úhlu náklonu bez výrazné odchylky v lomu a projekci záření. Také používá méně materiálů k dosažení navržené strukturální pevnosti, tuhosti, snížení hmotnosti a vysoké pevnosti v tahu.
4, Aplikace v protetice
Aplikace kompozitních materiálů z uhlíkových vláken v protetice, jako jsou:
1. Efekt akceptorové dutiny
Aby mohl nést váhu lidského těla, ovládat protetickou končetinu a zavěšovat protetickou končetinu, činí zbytkovou končetinu pohodlnou a volnou v dutině a rám z uhlíkových vláken také splňuje požadavky na nosnou hmotnost a přenosovou sílu.
2. Kolenní kloub z uhlíkových vláken
Specifická pevnost kolenních kloubů z uhlíkových vláken je v současnosti nejlepší mezi používanými materiály, proto jsou vnější rámy více než 20 populárních kolenních kloubů na světě vyrobeny z kompozitních materiálů z uhlíkových vláken. Díky zavedení kompozitních materiálů z uhlíkových vláken do kolenního kloubu byla snížena velká hmotnost, což umělému kolennímu kloubu umožnilo dosáhnout několikanásobné účinnosti.
3. Hlezenní kloub z uhlíkových vláken
Pohyby hlezenního kloubu a protetické nohy mají významný vliv na stabilitu opory kolenního kloubu. (Kompozitní materiál z uhlíkových vláken se používá v ohebné noze k vytvoření hlezenního kloubu, který se může odrážet. Uhlíkové vlákno se používá k fixaci umělých kotníkových kloubů, jako jsou měkké kotníky na patě a univerzální kotníky z uhlíkových vláken.)
4. Spojovací potrubí
Spojovací trubka mezi kotníkem a protézou bérce může být také vyrobena z kompozitního materiálu z uhlíkových vláken, čímž se vytvoří hlezenní kloub
Lehký a esteticky příjemný.
5. Umělé nohy z uhlíkových vláken
Hlavní funkcí umělého chodidla je podpora tělesné hmoty, generování tahu v pohybu a zároveň kompenzace role tricepsových a flexorových svalů.
