فیبر کربن آخرین دستاورد جهان پروتز

فیبر کربن آخرین دستاورد جهان پروتز

اولین باری که توجه جهانیان به پروتزهای ساخته شده از جنس فیبر کربن معطوف شد، زمانی بود که اسکار پیستوریوس دونده آفریقایی بدون پا توانست در دوی 100 متر، رکود 11.04 ثانیه را به نام خود ثبت کند. نکته قابل توجه اینجاست که بهترین رکورد متعلق به یوسین بولت است، وی در سلامت کامل جسمی توانست رکورد 9.58 را ثبت برساند.فیبر کربن آخرین دستاورد جهان پروتز

پروتزهایی که پیستوریوس از آن ها استفاده می کرد فرمی دو تیغه داشتند، خاصیت ارتجاعی این پاها زندگی افرادی نظیر او را متحول کرد. نقص عضو از بزرگترین موانع افراد برای انجام فعالیت های فردی است. پیشرفت های علم ارتوپدی به دنبال انتخاب اعضای جایگزین مناسبی برای این افراد از طریق بررسی آلیاژها و ویژگی های منحصر به فرد انسان است. همین امر موجب ظهور فیبرکربن به عنوان جدیدترین و بهترین آلیاژ برای ساخت پروتز شده است. امروزه این آلیاژ برای ورزشکارانی که دچار نقص عضو شده اند، امیدی برای بازگشت به میادین است. (فیبر کربن آخرین دستاورد جهان پروتز)

اولین باری که از پنجه های کربنی در آزمایشات ساخت پروتز استفاده شد، به سال 1966 و تلاش های پزشکان انگلیسی باز می گردد.  علارغم اینکه نتایج خارق العاده حاصل شده از استفاده این ماده در ساخت پروتز، بهای ساخت آن بسیار گزاف بود. با گذشت چندین سال و گسترش علم، صنعت فیبرکربن ارتقاء یافته و سوکت های منعطفی از این جنس ساخته شد.

پیشگفتاری در خصوص پنجه کربنی یا فیبر کربن

اتصال منظم زنجیره های اتم های کربن،  موجب تشکیل فیبر کربن می گردد. این رشته های کربنی استحکام بالایی داشته و از طرفی سبک وزن نیز هستند. این ویژگی ها فیبرکربنی را به آلیاژی ایده آل برای تولید پروتز تبدیل کرده است.

فیبرکربن انواع متفاوتی داشته که هرکدام در تولید اندامی خاص استفاده می شوند. این الیاف به فلز استیل شباهت داشته درحالی که هم وزن پلاستیک است. این امر نشانگر استحکام بالای آن می باشد.

علاوه بر اتم های کربن، از گازها، مایعات و دیگر متریال نیز برای ساخت این مواد استفاده می گردد. این پنجه های کربنی نرمی، استقامت و استحکام بالایی داشته درحالی که بسیار سبک وزن هستند.

این الیاف قطری حدود 5-10 میکرون داشته و تا دو برابر نرم تر از استیل و تا 5 برابر از آن محکم تر هستند. این الیاف مقاوت بالایی در مجاورت دماهای بسیار بالا دارند.

نحوه تولید پروتز با استفاده از فیبر کربن

این ماده به دلیل مقاومت و دوام بالایی که دارد، در علم پزشکی بسیار پرکاربرد است. فیبرکربن قبل از اینکه در فرایند تولید پروتز استفاده شود، ساختاری غیرمنسجم و ناپایدار دارد. استحکام آن پس از ترکیب مناسب با رزین اپوکسی حاصل می گردد. فشاری که به این ترکیب وارد می شود ماده قدرتمندی تولید می کند که به مراتب از فلزات و حتی سایر فیبرها مستحکم تر است. این فیبرکربن خاصیت کشسانی خوبی داشته که از قانون هوک پیروی می کند. بر اساس این قانون، بعضی از مواد پس از کشیده شدن به خوبی به ساختار اولیه خود باز می گردند.

ویژگی های فیبر کربن

• نسبت چشمگیر توان به وزن در پنجه کربنی
• فیبر کربن بسیار سخت و استوار
• مقاومت بالای پنجه کربنی در مقابل مواد شیمیایی و خوردگی
• پنجه کربنی رسانای جریان الکتریسیته
• مقاومت بالای فیبر کربن در مقابل فرسودگی
• مقاومت فیبر کربنی در برابر کشش بالا
• غیر قابل اشتعال
• رسانای حرارتی فوق العاده
• ضریب انبساط حرارتی پایین
• غیر سمی و نفوذ پذیر در مقابل اشعه ایکس