Uhlíkové vlákno používané v zdravotníctve
Uhlíkové vlákno (CF) je nový typ vláknitého materiálu s vysokou pevnosťou a vysokým modulom, ktorý obsahuje viac ako 90 percent uhlíka. Mikroštruktúra uhlíkových vlákien je podobná umelému grafitu, čo je neusporiadaná grafitová štruktúra a vykazuje vysokú pevnosť pozdĺž osi vlákna. So zlepšením technológie výroby uhlíkových vlákien a prehĺbením aplikačného výskumu ľudia našli mnoho výhod uhlíkových vlákien a kompozitných materiálov.
Vynikajúci výkon uhlíkových vlákien viedol k jeho čoraz rozšírenejšiemu použitiu.
Okrem vynikajúcich mechanických vlastností uvedených vyššie má uhlíkové vlákno aj niektoré ďalšie špeciálne vlastnosti, ako je dobrá priepustnosť röntgenového žiarenia, dobrá biokompatibilita, vynikajúca odolnosť voči vysokým a nízkym teplotám, dobrá odolnosť proti korózii, ako aj určitá vodivosť a tepelná vodivosť. Práve pre vyššie uvedené charakteristiky majú uhlíkové vlákna a ich kompozitné materiály výrazný vplyv v oblasti zdravotníckych pomôcok.
1, röntgenové ploché zobrazovacie zariadenie
Aplikácia röntgenového plochého panelového detektora v röntgenovom detekčnom zariadení je multifunkčné röntgenové ploché zobrazovacie zariadenie s vysokým rozlíšením, ktoré využíva pokročilé technológie, ako sú amorfné kremíkové tenkovrstvové tranzistory, fotodiódové polia a vysoko citlivý priamy rast jodidu cézneho. scintilátory na dosiahnutie výnimočne stabilného zobrazovacieho výkonu. Môže sa použiť na lekárske a priemyselné nedeštruktívne testovanie. Uhlíkové vlákno je typ materiálu, ktorý môže viesť mikroprúdy, absorbovať menej žiarenia a má vysokú priepustnosť. Môže znížiť napätie a energiu žiarenia žiarenia, výsledkom čoho je jasné zobrazenie. Vďaka poklesu napätia šetrí energiu a znižuje škodlivé vedľajšie účinky na pacientov. Kompozitné plechy z uhlíkových vlákien preto vo veľkom nahradili tradičné hliníkové plechy v röntgenových detekčných zariadeniach.
2, supravodivý magnet komponent
Magnetická rezonancia (MRI) sa stala bežnou zobrazovacou vyšetrovacou metódou. Magnetická rezonancia je nová zobrazovacia vyšetrovacia technika. Prístroj na nukleárnu magnetickú rezonanciu pozostáva hlavne z magnetických klinov, rádiofrekvenčných vysielačov, detektorov, zosilňovačov a rekordérov. Magnety sa používajú na generovanie magnetických polí, najmä permanentných magnetov, elektromagnetov, supravodivých magnetov atď. Na získanie vyššieho magnetického poľa je potrebné použiť supravodivý magnet. Supravodivosť je možné dosiahnuť len pri extrémne nízkych teplotách, v súčasnosti v tekutom héliu (hélium-268.785C.) a okolité mechanické komponenty vyžadujú použitie špeciálnych materiálov. Dokonca aj pri extrémne nízkych teplotách si uhlíkové vlákna stále zachovávajú dobrý výkon pri nízkych teplotách. Preto známi výrobcovia nukleárnej magnetickej rezonancie v súčasnosti používajú kompozitné materiály z uhlíkových vlákien na prípravu mechanických komponentov v nízkoteplotnej oblasti nukleárnej magnetickej rezonancie.
3, Doska na zdravotnú posteľ
Okrem dobrých mechanických vlastností majú materiály z uhlíkových vlákien dobrú odolnosť proti korózii. Aj keď sú na paneli škvrny od alkoholu, drog a krvi, panel to neovplyvní a čistenie je pohodlnejšie. Z dlhodobého hľadiska nebude panel skorodovaný. Hmotnosť je veľmi nízka a ľahko sa pohybuje. Pre zdravotnícky personál je vhodné lepšie nastaviť vhodný uhol. Mechanické vlastnosti, tj chemická stabilita a biokompatibilita s ľudským telom, uhlíkových vlákien sú cenné v medicínskych zariadeniach. Pokrok v oblasti medicíny viedol k širokému použitiu röntgenových prístrojov a počítačových tomografických skenerov v diagnostike a liečbe. Väčšina súčasných zdravotníckych postelí je vyrobená z dreva a plastu, ktoré sú ťažké a majú slabú priehľadnosť.
Doska postele vyrobená z kompozitného materiálu z uhlíkových vlákien umožňuje, aby žiarenie svietilo na dosku postele v akomkoľvek uhle sklonu bez výraznej odchýlky v lomu a projekcii žiarenia. Používa tiež menej materiálov na dosiahnutie navrhnutej konštrukčnej pevnosti, tuhosti, zníženia hmotnosti a vysokej pevnosti v ťahu.
4, Aplikácia v protetike
Aplikácia kompozitných materiálov z uhlíkových vlákien v protetike, ako sú:
1. Efekt akceptorovej dutiny
Uniesť hmotnosť ľudského tela, ovládať protetickú končatinu a zavesiť protetickú končatinu, robí zvyšnú končatinu pohodlnou a voľnou v dutine a rám z uhlíkových vlákien tiež spĺňa požiadavky na nosnú hmotnosť a prenosovú silu.
2. Kolenný kĺb z uhlíkových vlákien
Špecifická pevnosť kolenných kĺbov z uhlíkových vlákien je v súčasnosti najlepšia spomedzi použitých materiálov, preto sú vonkajšie rámy viac ako 20 populárnych kolenných kĺbov na svete vyrobené z kompozitných materiálov z uhlíkových vlákien. Vďaka zavedeniu kompozitných materiálov z uhlíkových vlákien do kolenného kĺbu sa výrazne znížila hmotnosť, čo umožňuje umelému kolennému kĺbu dosiahnuť viacnásobnú efektivitu
3. Členkový kĺb z uhlíkových vlákien
Pohyby členkového kĺbu a protetického chodidla majú významný vplyv na stabilitu opory kolenného kĺbu. (Kompozitný materiál z uhlíkových vlákien sa používa v pružnej nohe na vytvorenie členkového kĺbu, ktorý môže odskočiť. Uhlíkové vlákno sa používa na fixáciu umelých členkových kĺbov, ako sú mäkké členky na päte a univerzálne členky z uhlíkových vlákien.)
4. Spojovacie potrubie
Spojovacia trubica medzi členkom a protézou dolnej časti nohy môže byť tiež vyrobená z kompozitného materiálu z uhlíkových vlákien, čím sa členkový kĺb vytvorí
Ľahké a esteticky príjemné.
5. Umelé chodidlá z uhlíkových vlákien
Hlavnou funkciou umelej nohy je podporovať telesnú hmotu, vytvárať ťah v pohybe a zároveň kompenzovať úlohu tricepsových a ohýbacích svalov.
