Fibra de carbono utilizada en el campo médico
La fibra de carbono (CF) es un nuevo tipo de material de fibra con alta resistencia y alto módulo que consiste en un contenido de carbono de más del 90 por ciento. La microestructura de las fibras de carbono es similar a la del grafito artificial, que es una estructura de grafito desordenada y exhibe una alta resistencia a lo largo del eje de la fibra. Con la mejora de la tecnología de producción de fibra de carbono y la profundización de la investigación de aplicaciones, las personas han descubierto muchas ventajas de la fibra de carbono y los materiales compuestos.
El rendimiento superior de la fibra de carbono ha llevado a su aplicación cada vez más extendida.
Además de las propiedades mecánicas superiores mencionadas anteriormente, la fibra de carbono también tiene otras propiedades especiales, como buena transmisión de rayos X, buena biocompatibilidad, resistencia superior a altas y bajas temperaturas, buena resistencia a la corrosión, así como cierta conductividad y conductividad térmica. Es precisamente por las características anteriores que la fibra de carbono y sus materiales compuestos tienen un impacto significativo en el campo de los dispositivos médicos.
1, dispositivo de imagen de panel plano de rayos X
La aplicación del detector de panel plano de rayos X en equipos de detección de rayos X es un dispositivo multifuncional de imágenes de panel plano de rayos X de alta resolución que utiliza tecnologías avanzadas como transistores de película delgada de silicio amorfo, conjuntos de fotodiodos y crecimiento directo de yoduro de cesio de alta sensibilidad. centelleadores para lograr un rendimiento de imagen excepcionalmente estable. Se puede aplicar a ensayos no destructivos médicos e industriales. La fibra de carbono es un tipo de material que puede conducir microcorrientes, absorber menos radiación y tiene una alta transmitancia. Puede reducir el voltaje y la energía de radiación de la radiación, lo que da como resultado una imagen clara. Debido a la disminución del voltaje, ahorra energía y reduce los efectos secundarios dañinos en los pacientes. Por lo tanto, las láminas compuestas de fibra de carbono han reemplazado a las láminas de aluminio tradicionales en los equipos de detección de rayos X a gran escala.
2, componente de imán superconductor
La resonancia magnética nuclear (RMN) se ha convertido en un método común de exploración por imágenes. La resonancia magnética es una nueva técnica de exploración por imágenes. El instrumento de resonancia magnética nuclear consiste principalmente en cuñas magnéticas, transmisores de radiofrecuencia, detectores, amplificadores y grabadores. Los imanes se utilizan para generar campos magnéticos, incluidos principalmente imanes permanentes, electroimanes, imanes superconductores, etc. Para obtener un campo magnético más alto, se debe utilizar un imán superconductor. La superconductividad solo se puede lograr a temperaturas extremadamente bajas, actualmente en helio líquido (helio-268.785C.), y los componentes mecánicos circundantes requieren el uso de materiales especiales. Incluso a temperaturas extremadamente bajas, la fibra de carbono sigue manteniendo un buen rendimiento a bajas temperaturas. Por lo tanto, los fabricantes de resonancia magnética nuclear bien conocidos utilizan actualmente materiales compuestos de fibra de carbono para preparar componentes mecánicos en el área de baja temperatura de la resonancia magnética nuclear.
3, tabla de cama médica
Además de buenas propiedades mecánicas, los materiales de fibra de carbono tienen buena resistencia a la corrosión. Incluso si hay manchas de alcohol, drogas y sangre, el panel no se verá afectado y la limpieza es más conveniente. A la larga, el panel no se corroerá. El peso es muy ligero y es fácil de mover. Es conveniente que el personal médico ajuste mejor el ángulo apropiado. Las propiedades mecánicas, es decir, la estabilidad química y la biocompatibilidad del cuerpo humano, de la fibra de carbono son valiosas en los dispositivos médicos. El progreso en el campo de la medicina ha llevado a la aplicación generalizada de máquinas de rayos X y escáneres de tomografía computarizada en el diagnóstico y tratamiento. La mayoría de las camas médicas actuales están hechas de madera y plástico que son pesados y tienen poca transparencia.
El tablero de la cama hecho de material compuesto de fibra de carbono permite que la radiación brille sobre el tablero de la cama en cualquier ángulo de inclinación sin una desviación significativa en la refracción y la proyección de la radiación. También utiliza menos materiales para lograr la resistencia estructural, la rigidez, la reducción de peso y la alta resistencia a la tracción diseñadas.
4, Aplicación en prótesis
La aplicación de materiales compuestos de fibra de carbono en prótesis, tales como:
1. Efecto de la cavidad aceptora
Para soportar el peso del cuerpo humano, controlar el miembro protésico y suspender el miembro protésico, hace que el muñón sea cómodo y libre en la cavidad, y el marco de fibra de carbono también cumple con los requisitos de peso de soporte y fuerza de transmisión
2. Articulación de rodilla de fibra de carbono
La resistencia específica de las articulaciones de rodilla de fibra de carbono es actualmente la mejor entre los materiales utilizados, por lo tanto, los marcos exteriores de más de 20 articulaciones de rodilla populares en el mundo están hechos de materiales compuestos de fibra de carbono. Debido a la introducción de materiales compuestos de fibra de carbono en la articulación de la rodilla, se ha reducido mucho el peso, lo que permite que la articulación de la rodilla artificial logre múltiples eficiencias
3. Articulación del tobillo de fibra de carbono
Los movimientos de la articulación del tobillo y del pie protésico tienen un impacto significativo en la estabilidad del soporte de la articulación de la rodilla. (El material compuesto de fibra de carbono se usa en el pie flexible para hacer la articulación del tobillo, que puede rebotar. La fibra de carbono se usa para reparar las articulaciones del tobillo artificial, como los tobillos de talón suave y los tobillos universales de fibra de carbono).
4. Tubo de conexión
El tubo de conexión entre la prótesis de tobillo y la parte inferior de la pierna también puede estar hecho de material compuesto de fibra de carbono, lo que hace que la articulación del tobillo
Ligero y estéticamente agradable.
5. Pies artificiales de fibra de carbono
La función principal del pie artificial es sostener la masa corporal, generar empuje en el movimiento y al mismo tiempo compensar el papel de los músculos tríceps y flexores.
