Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zahnfüllungen ohne Spalt

01.09.2008
Löcher im Zahn werden meist mit Kunststofffüllungen gestopft. Beim Aushärten schrumpft der zunächst weiche Kunststoff jedoch. Durch die Spannung können Spalten zwischen Zahn und Füllung entstehen - neue Kariesherde. Forscher haben dies erstmals simuliert.

Fest klammern sich die Hände des Patienten um die Sitzlehnen, während der Zahnarzt die von Karies befallenen Stellen des Zahns wegbohrt. Ist das Bohren erst überstanden, tritt bei den meisten Zahnwehgeplagten wieder ein wenig Entspannung ein: Nun muss der Arzt das Loch nur noch etwas anätzen, eine klebende Schicht aufbringen und mit einem Spezialkunststoff füllen.

Der Kunststoff ist zunächst weich, damit der Arzt ihn gut in das Loch drücken kann. Erst durch das Licht einer kleinen Lampe verfestigt sich die Füllung.

Beim Aushärten schrumpft das Material jedoch meist ein wenig. Dabei treten hin und wieder Spannungen auf und es kann passieren, dass zwischen Kunststofffüllung und Zahn kleinste Spalten entstehen. In diesen können sich Nahrungsreste festsetzen, die erneut zu Karies führen. Die Hersteller von Füllmaterialien bieten daher verschiedene Kunststoffe an.

Doch welche Füllung eignet sich für welche Lochform am besten? Hier sind die Zahnärzte auf ihr Erfahrungswissen angewiesen. "Die Aushärtung ist bisher nicht theoretisch beschreibbar. Die Spannungen, die im Material auftreten, hängen immer von der Form des Lochs ab und sind besonders im Randbereich sehr unterschiedlich. Sie können um den Faktor Zehn variieren", sagt Dr.-Ing. Christof Koplin, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg. Auch Messungen helfen nicht weiter: Spannungen lassen sich nur punktuell messen, der genaue Spannungsverlauf bleibt bisher im Verborgenen.

Eine neue Simulationsmethode erlaubt es nun, die Spannungen in der Zahnfüllung genau vorherzusagen und für jede Lochform die Kunststoffart zu wählen, in der am wenigsten Spannungen entstehen. Zahnärzte können bei der Wahl des optimalen Füllungsmaterials nun auf Ergebnisse des IWM zurückgreifen, Hersteller ihre Produkte anhand der Simulationen optimieren.

"Wir unterteilen die Zahnfüllung gedanklich in tausend bis hunderttausend kleine Pakete und berechnen, wie jedes Element seinen Nachbarn beeinflusst. In die einzelnen Elemente fließen experimentelle Parameter ein: Dazu haben wir zunächst im Labor für jedes Material an einer Standardgeometrie untersucht, wie es auf Belastungen reagiert, die während der Volumenschrumpfung auftauchen - und wie sich die Fließfähigkeit des Materials während der Aushärtung verändert", erklärt Koplin. Für einige Lochformen und Materialien haben die Forscher vom IWM den Spannungsverlauf in der Füllung bereits erfolgreich simuliert, weitere sollen folgen.

Dr. Janine Drexler | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2008/09/Mediendienst092008Thema3.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Komplexe Parkettmuster, außergewöhnliche Materialien
23.01.2018 | Technische Universität München

nachricht Perowskit-Solarzellen: Es muss gar nicht perfekt sein
15.01.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungen

Transferkonferenz Digitalisierung und Innovation

22.01.2018 | Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Forschungsteam schafft neue Möglichkeiten für Medizin und Materialwissenschaft

22.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Ein Haus mit zwei Gesichtern

22.01.2018 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics