Nähtamatu liikumine võib määrata hambatäidise vastupidavuse

Kui hambaarst paneb mõnele hambale uue plommi, võib see tunduda hetkega kivikõva. Tartu Ülikooli teadlaste värske uuring näitab aga, et näiliselt tahkes materjalis jätkub molekulide liikumine ka pärast kõvastumist ja just see võib mõjutada, kui kaua hambatäidis vastu peab.
Tänapäevased hambatäidised on valmistatud polümeermaterjalidest, mis kõvastuvad valguse toimel. Kui hambaarst suunab täidisele sinaka valguse, toimub keemiline reaktsioon, mille käigus moodustub tihe ja tugev polümeervõrgustik. Seni on arvatud, et pärast seda protsessi on hambatäidise sisemine struktuur suures osas lukustunud. Uus uuring näitab, et tegelikkus on keerulisem.
Teadlased leidsid, et isegi täielikult kõvastunud hambatäidises jäävad mõned molekulid üllatavalt liikuvaks. Niisugune liikumine toimub aga nanomeetri ja nanosekundi skaalal ehk on nii väike ja kiire, et palja silma või tavalise mikroskoobiga seda näha pole võimalik. Et uurida, mis materjali sees toimub, kasutasid teadlased neutroneid.
Need elementaarosakesed tungivad sügavale materjali sisse seda kahjustamata ning võimaldavad jälgida aatomite ja molekulide liikumist tahkes materjalis. Selgus, et polümeerivõrgustik muutub valguse toimel küll jäigemaks, kuid kõik molekulid ei jää täielikult paigale. Kuigi suurem osa liikumisest aeglustub kõvastumise käigus märgatavalt, jäävad alles piirkonnad, kus mõned molekulid on teistest liikuvamad.
Materjali mehaanilised omadused nagu tugevus, elastsus ja vastupidavus pragunemisele sõltuvad otseselt materjali sisemisest struktuurist ja molekulide liikumisest. Mingil määral on elastsus vajalik, sest täidis peab taluma nii mälumisjõude kui ka temperatuurimuutusi ilma purunemata.
Probleemid võivad aga tekkida siis, kui materjal ei ole ühtlane. Kui osa võrgustikust on liikuvam, võivad need piirkonnad aja jooksul kujuneda nõrkadeks kohtadeks. Sealt võivad alguse saada kahjustused, mis viivad täidise kulumise või lagunemiseni.
Uuring aitab paremini mõista, miks mõni täidis peab vastu aastaid, teist on aga vaja sagedamini välja vahetada. Suus peab hambatäidis taluma temperatuuri kõikumisi, niiskust ja mehaanilist koormust.
Uus teadmine annab võimaluse arendada täidismaterjale, mille struktuur on ühtlasem ja vastupidavam. Kui mõista, kuidas molekulide liikumine ja hambatäidise struktuur mõjutavad vastupidavust, saab nii koostist kui ka kõvastumise protsessi kohandada, et pikendada hambatäidiste eluiga.
Toimetaja: Sandra Saar



















