Tıp Alanında Kullanılan Karbon Elyaf
Karbon fiber (CF), yüzde 90'ın üzerinde karbon içeriği içeren, yüksek mukavemetli ve yüksek modüllü yeni bir fiber malzeme türüdür. Karbon fiberlerin mikro yapısı, düzensiz bir grafit yapısı olan ve fiber ekseni boyunca yüksek mukavemet sergileyen yapay grafite benzer. Karbon fiber üretim teknolojisinin gelişmesi ve uygulama araştırmalarının derinleşmesi ile insanlar karbon fiber ve kompozit malzemelerin birçok avantajını bulmuşlardır.
Karbon fiberin üstün performansı, giderek daha yaygın bir şekilde uygulanmasına yol açmıştır.
Yukarıda belirtilen üstün mekanik özelliklere ek olarak, karbon fiber ayrıca iyi X-ışını geçirgenliği, iyi biyouyumluluk, üstün yüksek ve düşük sıcaklık direnci, iyi korozyon direnci ve ayrıca belirli iletkenlik ve termal iletkenlik gibi başka bazı özel özelliklere de sahiptir. Tam olarak yukarıdaki özelliklerden dolayı, karbon fiber ve kompozit malzemelerinin tıbbi cihazlar alanında önemli bir etkisi vardır.
1,X-ışını düz panel görüntüleme cihazı
X-ışını algılama ekipmanında X-ışını düz panel dedektörünün uygulanması, amorf silikon ince film transistörler, fotodiyot dizileri ve yüksek hassasiyetli sezyum iyodür doğrudan büyüme gibi gelişmiş teknolojileri kullanan çok işlevli, yüksek çözünürlüklü bir X-ışını düz panel görüntüleme cihazıdır. Olağanüstü kararlı görüntüleme performansı elde etmek için sintilatörler. Tıbbi ve endüstriyel tahribatsız muayenelere uygulanabilir. Karbon fiber, mikro akımları iletebilen, daha az radyasyon emebilen ve yüksek geçirgenliğe sahip bir malzeme türüdür. Radyasyonun voltajını ve radyasyon enerjisini azaltabilir, bu da net görüntüleme sağlar. Gerilimin düşmesinden dolayı enerji tasarrufu sağlar ve hasta üzerindeki zararlı yan etkileri azaltır. Bu nedenle, karbon fiber kompozit levhalar, X-ışını algılama ekipmanında büyük ölçekte geleneksel alüminyum levhaların yerini almıştır.
2, Süper iletken mıknatıs bileşeni
Manyetik rezonans görüntüleme (MRI), yaygın bir görüntüleme inceleme yöntemi haline geldi. Manyetik rezonans görüntüleme yeni bir görüntüleme inceleme tekniğidir. Nükleer manyetik rezonans cihazı temel olarak manyetik takozlar, radyo frekansı vericileri, dedektörler, amplifikatörler ve kayıt cihazlarından oluşur. Mıknatıslar, esas olarak kalıcı mıknatıslar, elektromıknatıslar, süper iletken mıknatıslar vb. dahil olmak üzere manyetik alanlar oluşturmak için kullanılır. Daha yüksek manyetik alan elde etmek için süper iletken mıknatıs kullanılmalıdır. Süperiletkenlik yalnızca son derece düşük sıcaklıklarda, şu anda sıvı helyumda (helyum-268.785C.) elde edilebilir ve çevredeki mekanik bileşenler, özel malzemelerin kullanılmasını gerektirir. Aşırı düşük sıcaklıklarda bile, karbon fiber hala iyi düşük sıcaklık performansını koruyor. Bu nedenle, iyi bilinen nükleer manyetik rezonans üreticileri, nükleer manyetik rezonansın düşük sıcaklık alanında mekanik bileşenler hazırlamak için halihazırda karbon fiber kompozit malzemeler kullanmaktadır.
3, Tıbbi yatak tahtası
İyi mekanik özelliklere ek olarak, karbon fiber malzemeler iyi bir korozyon direncine sahiptir. Alkol, uyuşturucu ve kan lekeleri olsa bile panel etkilenmez ve temizlik daha uygundur. Uzun vadede panel aşınmaz. Ağırlık çok hafiftir ve taşınması kolaydır. Tıbbi personelin uygun açıyı daha iyi ayarlaması uygundur. Karbon fiberin mekanik özellikleri, yani kimyasal stabilite ve insan vücudu biyouyumluluğu, tıbbi cihazlarda değerlidir. Tıp alanındaki ilerlemeler, X-ray cihazlarının ve bilgisayarlı tomografi tarayıcılarının tanı ve tedavide yaygın olarak kullanılmasına yol açmıştır. Mevcut tıbbi yatakların çoğu, ağır ve şeffaflığı zayıf olan ahşap ve plastikten yapılmıştır.
Karbon fiber kompozit malzemeden yapılmış yatak tahtası, radyasyonun kırılması ve projeksiyonunda önemli bir sapma olmadan radyasyonun herhangi bir eğim açısında yatak tahtası üzerinde parlamasına izin verir. Ayrıca, tasarlanan yapısal mukavemeti, sertliği, ağırlığı azaltmayı ve yüksek gerilme mukavemetini elde etmek için daha az malzeme kullanır.
4, Protezlerde uygulama
Protezlerde karbon fiber kompozit malzemelerin uygulanması, örneğin:
1. Alıcı boşluk etkisi
İnsan vücudunun ağırlığını taşımak, protez uzvunu kontrol etmek ve protez uzuvunu askıya almak, kalan uzvun boşlukta rahat ve serbest olmasını sağlar ve karbon fiber çerçeve ayrıca destek ağırlığı ve iletme kuvveti gereksinimlerini de karşılar.
2. Karbon fiber diz eklemi
Karbon fiber diz eklemlerinin özgül gücü şu anda kullanılan malzemeler arasında en iyisidir, bu nedenle dünyada 20'den fazla popüler diz ekleminin dış çerçeveleri karbon fiber kompozit malzemelerden yapılmıştır. Diz ekleminde karbon fiber kompozit malzemelerin kullanılması nedeniyle, çok fazla ağırlık azaltılarak yapay diz ekleminin birden fazla verimlilik elde etmesi sağlandı.
3. Karbon fiber ayak bileği eklemi
Ayak bileği eklemi ve protez ayağın hareketleri, diz eklemi desteğinin stabilitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. (Karbon fiber kompozit malzeme, zıplayabilen ayak bileği eklemini yapmak için esnek ayakta kullanılır. Karbon fiber, yumuşak topuk ayak bilekleri ve karbon fiber üniversal ayak bilekleri gibi yapay ayak bileği eklemlerini sabitlemek için kullanılır.)
4. Bağlantı borusu
Ayak bileği ve alt bacak protezleri arasındaki bağlantı borusu da karbon fiber kompozit malzemeden yapılabilir, böylece ayak bileği eklemi
Hafif ve estetik.
5. Karbon fiber yapay ayaklar
Yapay ayağın ana işlevi, vücut kütlesini desteklemek, harekette itme oluşturmak ve aynı zamanda triseps ve fleksör kasların rolünü telafi etmektir.
