Anzeige
Vistasp Karbhari, a professor of structural engineering at UC San Diego, has developed fiber-reinforced polymer composites as strong, lightweight materials for aerospace, automotive, civil and marine applications, so he thought, “If they work so well in highway bridges, why not dental bridges"”
In a paper scheduled for publication in Dental Materials, Karbhari and Howard Strassler, a professor and director of Operative Dentistry at the University of Maryland Dental School, report the results of detailed engineering tests on dental composites containing glass fibers as well as the type of polyethylene fibers used in bullet-proof vests.
Karbhari and Strassler found that the toughness of fiber-reinforced dental materials depends on the type and orientation of the fiber used. Their report, available at the Dental Materials website, shows that braided polyethylene fibers performed the best, boosting toughness by up to 433 percent compared to the composite alone.
Many of the strength and durability tests reported in the paper are not currently required by the U.S. Food and Drug Administration (FDA), which regulates dental composites as class II prescription devices. The agency requires eight minimum tests plus biocompatibility tests to ensure that dental composites are safe and nontoxic.
“Fiber-reinforced composites are now widely used in the aerospace and automotive industries and the experience we’ve gained in these applications can be applied in a more rigorous way in dentistry and medicine to tailor performance to exacting requirements,” said Karbhari. Dentists began using particle filled composites 10 years ago as an alternative to ceramics and mercury-containing metal amalgams. Strassler selected three commercially available fiber-reinforced composites for analysis.
Dental composites made with glass or polyethylene fibers are sold as pliable ribbons that dentists mold into the required shape and then harden with curing lights. “Many reinforcing fibers can add strength and toughness to dental composites,” Karbhari said, “but if they are improperly aligned they could actually accelerate damage to existing teeth.”
“What’s been missing until now is a rigorous, reproducible way to test the durability and resistance to breakage for these materials,” Strassler said. “Makers of fiber-reinforced dental composites need a much better understanding of how their products actually perform as part of a restoration, crown, or bridge, and this study provides an analytical standard with which all composites should be evaluated in the future.”
The three products tested were a 3-millimeter-wide ribbon of unidirectional glass fibers, a 3-millimeter-wide ribbon of polyethylene fibers woven in a figure-8 stop-stitch leno-weave, and a 4-millimeter wide ribbon of polyethylene fibers woven in a biaxial braid. The resistance to breakage and various measures of toughness of the three preparations were compared to the dental composite alone.
“All three fiber fabrics dramatically increased the durability and strength of the dental composite, but the polyethylene fibers braided in a biaxial ribbon performed best,” said Karbhari. “The tests required by the FDA indicate that fiber-reinforced composites are safe, but those tests are only partially informative. Our analyses show that we can optimize these materials to match and improve performance of teeth, for greater durability, toughness, and resistance to breakage.”
Rex Graham | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.ucsd.edu
Datenspeicher mit Lachs-DNA und Nano-Silber
08.02.2012 | Karlsruher Institut für Technologie
All Foamed Up
07.02.2012 | Angewandte Chemie International Edition
Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst
Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...
Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.
Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.
Das System ...
Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.
Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.
Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...
Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.
Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...
Eine Puppe in der Puppe und noch eine drumherum – so erklärt Thomas Fässler seine Moleküle: Er packt ein Atom in einem Käfig in noch ein weiteres Atomgerüst.
Mit ihrer großen Oberfläche könnten solche Strukturen als hocheffiziente Katalysatoren dienen. Wie bei dem russischen Holzspielzeug sitzt ganz innen drin ein einzelnes kleines Zinnatom, eingepackt in eine Hülle aus zwölf Kupferatomen, und diese ist nochmals umgeben von weiteren 20 Zinnatomen.
In der Arbeitsgruppe von Professor Fässler am Institut für Anorganische ...
Anzeige
Anzeige

Zwerggalaxie hat großen Hunger
08.02.2012 | Physik Astronomie
Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert
08.02.2012 | Biowissenschaften Chemie
Obstacles No Barrier to Higher Speeds for Worms
08.02.2012 | Biowissenschaften Chemie
»Jede Sekunde zählt« Erster Internationaler Kongress zu Rettungsdienstsystemen in Neu Delhi
08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Bauwerke gebrauchstauglich halten
08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Wissenschaft im Dialog-Veranstaltungen im Wissenschaftsjahr 2012
08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten