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Une substance connue sous le nom de ciment de phosphate de calcium est déjà couramment utilisée pour réparer les os cassés, à la fois pour les maintenir ensemble et pour encourager la croissance de nouveaux tissus osseux. Maintenant des scientifiques ont ajouté des fibres de carbone à ce matériau pour qu’il soit également auto-guérisseur.

Du ciment de phosphate de calcium qui répare les os

Dans sa forme actuelle, le ciment de phosphate de calcium est généralement injecté dans les sites des fractures sous forme de pâte. Une fois solidifié, il devient dur mais aussi assez cassant. Par conséquent, il peut se fissurer s’il est soumis à de fortes charges.
Ces fissures s’élargissent ensuite, provoquant finalement l’effondrement du matériau implanté. Ce n’est pas sans rappeler la façon dont les fissures des bâtiments en béton peuvent éventuellement provoquer leur effondrement. En raison de cet inconvénient, ce ciment n’est généralement utilisé que sur les os qui ne jouent pas un rôle de support dans le squelette humain.
En collaboration avec des collègues de l’université de Würzburg, des chercheurs de l’université allemande Friedrich Schiller d’Iéna ont entrepris de résoudre ce problème en ajoutant des fibres de carbone au ciment de phosphate de calcium ordinaire. Ce faisant, ils abordent le problème de deux manières.

Des fibres de carbone qui agissent de deux façons

« Premièrement, ces fibres augmentent considérablement la tolérance aux dommages, car elles comblent les fissures lorsqu’elles se forment et les empêchent ainsi de s’ouvrir davantage », explique le professeur Frank A. Müller de l’université d’Iéna. « Deuxièmement, nous avons activé chimiquement la surface des fibres. Cela signifie que dès que ces fibres sont exposées, elles rencontrent un fluide corporel, qui s’accumule dans les ouvertures créées par les fissures, un processus de minéralisation est amorcé. L’apatite qui en résulte – un élément fondamental du tissu osseux – referme alors la fissure. »
Jusqu’à présent, les essais ont consisté à fissurer délibérément ce ciment renforcé de fibres de carbone, puis à le guérir en le plaçant dans un fluide corporel simulé. Une fois développée, cette technologie devrait permettre d’utiliser le ciment au phosphate de calcium sur une plus grande variété d’os, y compris ceux qui sont soumis à de fortes charges mécaniques.
Cette recherche a été publiée dans Scientific Reports.
Source : Friedrich Schiller University Jena
Crédit photo : Pexels