轻质复合材料在医疗行业的发展
医疗行业的轻质材料
专家估计，到 2023 年，医疗器械市场将达到 4095 亿美元。采用复合材料的轻质材料已经彻底改变了市场。更多的进步带来了更多的医学实际应用。
让我们来看看复合材料是如何产生的。在我们探索复合材料的历史时，我们可以推测它们将带我们走向何方。
复合材料的开发
当我们将两种或多种不同的材料融合在一起时，就会形成一种复合材料。
让我们来看看人类技术如何提高复合材料的功能。
早期复合材料
复合材料的创建可以追溯到公元前 1500 年。这是古埃及人混合泥土和稻草来制造坚固耐用的砖块的时候。他们继续开发这种混合物，将其用作陶器和造船的增强材料。
以类似的方式，蒙古人在公元 1200 年左右发明了第一把复合弓。他们结合使用骨头、木头和动物胶来制作强大而准确的弓。这些弓箭帮助成吉思汗军队确立了其军事优势。
塑料的诞生
很多复合技术还处于初级阶段，直到复合塑料兴起。
科学家们开始开发能够显着提高结合能力的复杂树脂。以前，只有在植物和动物中发现的天然树脂才能用作粘合剂。在 1900 年代初期，科学家们创造了如下塑料：
- 乙烯基
- 聚苯乙烯
- 酚醛
- 涤纶
这些新的合成化合物的性能大大优于单一的天然树脂。虽然塑料可以很好地用作粘合粘合剂，但它们几乎没有提供结构支撑。它们仍然需要额外的支撑来提供强度和结构。这降低了塑料作为轻质材料的可行性。
1935 年，科学家欧文斯科宁通过他发明的玻璃纤维找到了解决方案。玻璃纤维与塑料的结合彻底改变了轻质复合材料市场。它不仅超强和支持自己，而且还超轻。
这一进步带来了纤维增强聚合物 (FRP) 行业的曙光。
军事进步
战争虽然严峻，但战时战略在技术上取得了重大进展。
第二次世界大战带来了对复合材料进步的需求。尽管许多人受苦，但 FRP 行业蓬勃发展。
军用飞机尤其需要更新、更好的复合材料。这些携带爆炸性武器的结构需要在敌人的火力下保持在空中。这些进步后来将为宇宙飞船的设计和建造让路。
工程师后来会发现复合材料的次要优势。例如，工程师了解到玻璃纤维对无线电频率是透明的。然后他们将这些材料应用于电子雷达设备。
市场拓展
战争的结束并没有导致 FRP 行业的消亡。
虽然军事应用需求低迷，但复合材料创新者的势头依然存在。交通成为该行业的主要关注点。比如1946年发布的第一艘复合材料商用船体。
一位创新者超越了其他人：Brandt Goldsworthy，“复合材料之父”。 Goldsworthy 以新的制造方法和产品推动了行业发展。例如，他用玻璃纤维冲浪板彻底改变了冲浪运动。
Goldsworthy's 因其开发的制造工艺（称为拉挤成型）而广受赞誉。它是一种用玻璃纤维增强产品以使其坚固耐用的方法。今天，仍然使用这种方法创建产品，例如：
- 梯形导轨
- 工具手柄
- 管道
- 箭杆
- 盔甲
- 火车地板
- 医疗器械
现代复合材料
1970 年代带来了复合材料行业的又一次转变。
随着增强纤维的改进，塑料树脂的制备方法日趋成熟。现在，一种被称为 Kevlar 的芳纶纤维诞生了，非常适合用于防弹衣。 Kevlar 具有高抗拉强度和高密度，同时保持轻质。同样，碳纤维的开发开始了，取代了我结构中的钢部件。
复合材料行业仍在继续发展。重点是改进可再生能源方法和升级医疗设备。
轻质复合材料的医疗用途
有数百万种复合产品用于诊断和治疗伤害。医疗器械市场范围从基本的便盆到复杂的假肢。
让我们来看看复合材料在医疗领域的一些发展应用。虽然市场上已经有许多应用程序可用，但以下应用程序仍在研究中。让我们希望它们尽快可用！
碳纳米管
研究人员正在使用碳纳米管 (CNT) 聚合物复合材料来培养细胞毒性 T 细胞。这些是攻击和杀死癌细胞的白细胞。
这种新技术正在测试用于过继免疫疗法。在这种治疗中，细胞从患者体内取出，在实验室中用 CNT 增强，然后注射回患者体内。这提高了患者对抗感染和癌症的能力。
复合创伤板
几十年来，骨折手术一直依靠金属来修复复合骨折和严重骨折。
复合板具有与金属相比的结构强度，但它们具有更大的柔韧性。它们还具有射线可透性，这意味着它们在 X 射线下几乎是透明的。由于具有低组织粘附性和生物惰性，这些板也更安全。
复合软骨
组织工程作为一种替代受损组织的方法越来越受到重视。这是将细胞与工程复合材料和生物活性分子结合的做法。这会产生功能性组织。
一些工程组织已进入商业市场，例如用于伤口护理的组织。许多其他产品，如复合软骨，仍处于紧张的研究阶段。
总结复合
正如您所读到的，轻质复合材料已经彻底改变了许多市场，包括医药。
SMI 在 Mayco 集团公司中占有独特的地位。因此，通过与许多行业合作，这实现了令人难以置信的灵活性和多功能性。这为协作项目的定制工具提供了设计和工程解决方案。
如果您对复合材料仍有任何疑问或意见，请立即联系我们。 SMI 提供优质零件和服务以及卓越的客户服务。我们的重点是如何最好地为您服务。
总而言之，让我们知道SMI如何在医用复合材料方面为您提供帮助。
纤维