Nanohybridikomposiitit

Nanohybridikomposiitit ovat hybridirakenteisia materiaaleja, joissa nanoskoossa olevia täyteaineita yhdistetään suurempiin mikrotäyteaineisiin. Tämä yhdistelmä pyrkii tarjoamaan sekä hyvän esteettisyyden ja kiillon että korkean mekaanisen kestävyyden ja kulutuskestävyyden. Nanohybridejä käytetään erityisesti tilanteissa, joissa korostuvat sekä ulkonäkö että pitkäaikainen suorituskyky.

Rakenne ja koostumus

Nanohybridikomposiitit sisältävät matriisina usein polymerimatrixin, kuten bis-GMA:n tai UDMA:n. Täyteaineina on sekä nanoskalaisia että mikroskalaisia osallistujia: nanofillerit noin 1–100 nanometriä ja mikrotäyteaineet noin 0,1–50 mikrometriä. Nanofillerien silanointi tai muu funktionalointi helpottaa dispersionia ja parantaa tartuntaa matriisiin, jolloin komposiitin estetiikka sekä lujuus ja kulutuskestävyys paranevat.

Valmistus ja käsittely

Valmistuksessa pyritään homogeeniseen dispersioniin, jossa nanoskalaiset ja mikrotäyteaineet sekoittuvat tasaisesti. Silanointi ja pintakäsittelyt minimoivat agglomeroitumisen, mikä parantaa lämpö- ja mekaanista suorituskykyä sekä kiillotettavuutta.

Käyttökohteet

Yleisin ala on hammaslääketiede, missä nanohybridikomposiitit toimivat täyteaineina korjauksissa, pintoina ja restauroinneissa. Niitä hyödynnetään myös muissa esteettisissä pinnoitteissa ja suoja- sekä kulutusta kestävissä pinnoitteissa sekä joissakin teknisissä ja optisissa sovelluksissa.

Edut ja haasteet

Etuihin kuuluu hyvä kiilto ja läpikuultavuus yhdistettynä hyvä lujuus ja kulutuskestävyys. Haasteina ovat nanopartikkeleiden epätoivottu dispersiovaihtelu, mahdollinen nanomateriaaleiden vapautumisriski, kustannukset sekä vaativat valmistus- ja laadunvalvontaprosessit. Nanohybridit edustavat monipuolista ratkaisua, jossa yhdistyvät nano- ja mikrotason täyteaineteknologiat.