به گزارش پایگاه خبری خبرآنی به نقل از معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، محققان دانشگاه مالک اشتر با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی طرحی پژوهشی را مورد بررسی قرار دادند که در آن برای بهبود شکنندگی براکت های سرامیکی از تقویت کننده نانوذرات سیلیکون نیترید استفاده کردند.
نیروی ارتودنسی به دندان توسط براکت ها انتقال می‌یابد. براکت ها شکل، کاربرد و انواع مختلفی دارند. اما اگر از نظر جنس بخواهیم آنها را تقسیم بندی کنیم، براکت ها به دو نوع کلی (فلزی و هم رنگ دندان) تقسیم می‌شوند.
براکت های هم رنگ دندان خود به سه نوع براکت های پلاستیکی، کامپوزیتی و سرامیکی تقسیم می‌شوند. براکت های سرامیکی گران‌تر بوده و هزینه بیشتری دارد اما مزیت این براکت ها این است که چون رنگ دندان هستند کمتر دیده می‌شوند. براکت های رنگ دندان برای زیبایی کاربرد بیشتری دارند.
از سویی براکت های پلاستیکی و کامپوزیتی بر پایه پلاستیک به راحتی تغییر شکل می‌دهند اما استحکام کمی دارند. همچنین این براکت ها بعد از مدتی تغییر رنگ می‌دهند در حالی که براکت های سرامیکی رنگ نمی‌گیرند. اما عیبی که براکت های سرامیکی نسبت به دو نوع دیگر دارد، هزینه بالای آنها است.
از سوی دیگر چون سرامیک حالت شکنندگی دارد، نمی‌تواند برخی نیروها را تحمل کند و خرد می‌شود. اما وقتی نیروی زیادی به براکت های کامپوزیتی و پلاستیکی وارد می‌شود تغییر شکل می‌دهند و خرد نمی‌شوند. عیب دیگر در حرکات و جابه جایی است. در نقاط بسیار ریز بحث اصطکاک مطرح می‌شود.
اصطکاک براکت ها از جنس سیم‌ها (فولاد زنگ نزن/Ti) یا سرامیک‌ها (آلومینا، زیرکونیا و یا آلومینات منیزیوم) هم نسبت به حالت‌های دیگر بیشتر است. برای کاهش این اصطکاک، در شیارهای موجود در براکت لایه فلزی عبور داده می‌شود که از این اصطکاک جلوگیری شود ولی برای رفع خاصیت شکنندگی براکت های سرامیکی هنوز اقدامی انجام نشده است.
بنابراین محققان دانشگاه مالک اشتر پروژه «ساخت براکت‌های اورتودنسی بر پایه نانوکامپوزیت های اسپینلی» را برای بهبود شکنندگی براکت های سرامیکی اجرا و در آن از تقویت کننده نانوذرات سیلیکون نیترید استفاده کردند.
همچنین هدف از انجام این طرح ساخت براکت های اورتودنسی بر پایه نانوکامپوزیت های اسپینل -Si3N4 برای بهبود چقرمگی و مقاومت به ضربه است.
نتایج این طرح در پزشکی و کاربردهای اورتودنسی مورد استفاده است. همچنین، می‌تواند نتایج خروجی آن برای سطوح مقاوم در برابر خراش در قطعات از فیبرهای نوری، مواد میزبان لیزر، محصور سازی برای لامپ قوس فشار بالا، لوله‌های جاذب خورشیدی، عینک‌های دید در شب، سنسورهای دمای مادون قرمز و جایگزینی برای کوارتز و یاقوت کبود در نیمه هادی‌ها استفاده شود.
