Para ahli memperkirakan bahwa pasar perangkat medis akan mencapai $409,5 miliar pada tahun 2023. Material ringan dengan komposit telah merevolusi pasar. Lebih banyak kemajuan mengarah pada aplikasi kedokteran yang lebih praktis.
Mari kita lihat bagaimana material komposit muncul. Saat kami menjelajahi sejarah material komposit, kami dapat berspekulasi ke mana mereka akan membawa kami di masa depan.
Saat kita menggabungkan dua atau lebih material yang berbeda, hasilnya adalah komposit.
Mari kita lihat bagaimana teknologi manusia telah meningkatkan kemampuan komposit.
Penciptaan komposit sudah ada sejak 1500 SM. Saat itulah orang Mesir Kuno membuat campuran lumpur dan jerami untuk membuat batu bata yang kuat dan tahan lama. Mereka terus mengembangkan campuran ini, menggunakannya sebagai penguat dalam pembuatan tembikar dan perahu.
Dengan cara yang sama, bangsa Mongol menemukan busur komposit pertama sekitar tahun 1200 M. Mereka menggunakan kombinasi tulang, kayu, dan lem binatang untuk membuat busur yang kuat dan akurat. Busur inilah yang membantu tentara Jenghis Khan menegaskan dominasi militernya.
Sebagian besar teknologi komposit masih belum sempurna, sampai munculnya plastik komposit.
Para ilmuwan mulai mengembangkan resin kompleks yang secara signifikan meningkatkan kemampuan mengikat. Sebelumnya, hanya resin alami yang ditemukan pada tumbuhan dan hewan yang digunakan sebagai bahan pengikat. Pada awal 1900-an, para ilmuwan menciptakan plastik seperti:
Senyawa sintetis baru ini mengungguli resin tunggal yang bersumber secara alami dengan sangat baik. Meskipun plastik berfungsi dengan baik sebagai perekat bondage, mereka hanya menawarkan sedikit dukungan struktural. Mereka masih membutuhkan dukungan ekstra untuk memberikan kekuatan dan struktur. Hal ini mengurangi viabilitas plastik sebagai bahan yang ringan.
Pada tahun 1935, ilmuwan Owens Corning menemukan solusi dengan penemuannya tentang fiberglass. Menggabungkan fiberglass dengan plastik merevolusi pasar untuk material komposit ringan. Tidak hanya sangat kuat dan mendukung, tetapi juga sangat ringan.
Kemajuan ini membawa kebangkitan industri Fiber Reinforced Polymers (FRP).
Seburuk apapun perang, strategi masa perang telah membuat kemajuan teknologi yang signifikan.
Perang Dunia II membawa permintaan akan kemajuan dalam material komposit. Sementara banyak yang menderita, industri FRP berkembang.
Pesawat militer, khususnya, membutuhkan bahan komposit yang lebih baru dan lebih baik. Struktur ini membawa senjata peledak yang dibutuhkan untuk tetap mengudara saat berada di bawah tembakan musuh. Kemajuan ini kemudian akan membuka jalan bagi desain dan konstruksi pesawat luar angkasa.
Insinyur kemudian akan menemukan manfaat sekunder dari komposit. Misalnya, para insinyur mengetahui bahwa fiberglass transparan ke frekuensi radio. Mereka kemudian mengadaptasi bahan-bahan ini untuk peralatan radar elektronik.
Berakhirnya Perang tidak membawa kehancuran industri FRP.
Sementara permintaan untuk aplikasi militer rendah, momentum inovator komposit tetap ada. Transportasi menjadi fokus utama industri. Misalnya, lambung kapal komersial pertama yang terbuat dari komposit yang dirilis pada tahun 1946.
Satu inovator naik di atas yang lain:Brandt Goldsworthy, "kakek komposit." Goldsworthy memajukan industri dengan metode dan produk manufaktur baru. Misalnya, ia merevolusi olahraga selancar dengan papan selancar fiberglass.
Goldsworthy menerima pujian besar untuk proses manufaktur yang ia kembangkan, yang dikenal sebagai pultrusion. Ini adalah metode yang memperkuat produk dengan fiberglass menjadi kuat dan tahan lama. Saat ini, produk masih dibuat menggunakan metode ini, seperti:
Tahun 1970-an membawa perubahan lain dalam industri komposit.
Metode untuk membuat resin plastik menjadi matang dengan penyempurnaan serat penguat. Sekarang, serat aramid yang dikenal sebagai Kevlar telah dibuat, sempurna untuk pelindung tubuh. Kevlar memiliki kekuatan tarik tinggi dan kepadatan tinggi, namun tetap ringan. Demikian pula, pengembangan serat karbon dimulai, menggantikan komponen baja di struktur saya.
Industri komposit masih terus berkembang. Fokusnya adalah pada peningkatan metode energi terbarukan dan peningkatan perangkat medis.
Ada jutaan produk komposit yang digunakan untuk mendiagnosis dan mengobati cedera. Pasar perangkat medis berkisar dari pispot standar hingga kaki palsu yang kompleks.
Mari kita lihat beberapa aplikasi material komposit yang sedang berkembang di bidang medis. Sementara banyak aplikasi sudah tersedia di pasaran, berikut ini masih sangat banyak dalam penelitian. Semoga segera tersedia!
Para peneliti menggunakan komposit polimer karbon nanotube (CNT) untuk menginkubasi sel-T sitotoksik. Ini adalah sel darah putih yang menyerang dan membunuh sel kanker.
Teknik baru ini sedang diuji untuk digunakan dalam imunoterapi adopsi. Dalam perawatan ini, sel dikeluarkan dari pasien, disempurnakan dengan CNT di lab, lalu disuntikkan kembali ke pasien. Hal ini meningkatkan kemampuan pasien untuk melawan infeksi dan kanker.
Selama beberapa dekade, operasi patah tulang mengandalkan logam untuk memperbaiki patah tulang kompleks dan patah parah.
Pelat komposit memiliki kekuatan struktural yang sebanding dengan logam, namun memiliki fleksibilitas yang lebih besar. Mereka juga memiliki radiolusensi, yang berarti mereka hampir transparan pada sinar-X. Pelat juga lebih aman karena memiliki daya rekat jaringan yang rendah dan inert secara biologis.
Rekayasa jaringan menjadi terkenal sebagai metode untuk menggantikan jaringan yang rusak. Ini adalah praktik menggabungkan sel dengan komposit yang direkayasa dan molekul yang aktif secara biologis. Ini menciptakan jaringan fungsional.
Beberapa jaringan rekayasa telah berhasil masuk ke pasar komersial, seperti untuk perawatan luka. Banyak lainnya, seperti tulang rawan komposit, tetap dalam tahap penelitian intensif.
Seperti yang Anda baca, material komposit ringan telah merevolusi banyak pasar, termasuk obat-obatan.
SMI memiliki posisi unik dalam Grup perusahaan Mayco. Oleh karena itu, ini memungkinkan fleksibilitas dan keserbagunaan yang luar biasa dengan bekerja dengan banyak industri. Ini menawarkan solusi untuk desain dan rekayasa hingga perkakas khusus untuk proyek kolaboratif.
Hubungi kami sekarang dengan pertanyaan atau komentar apa pun yang masih Anda miliki tentang komposit. SMI menyediakan suku cadang dan layanan berkualitas dengan layanan pelanggan yang unggul. Fokus kami adalah pada cara terbaik untuk melayani Anda.
Singkatnya, beri tahu kami bagaimana SMI dapat membantu Anda dengan material komposit medis.
serat
Anggota IACMI di CAMX 2019. Sumber | IACMI Sejak diluncurkan pada tahun 2015, Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation (IACMI — The Composites Institute, Knoxville, Tenn., AS) telah membangun jaringan industri, institusi akademik, dan pemerintah federal, negara bagian, dan lokal y
Boston Materials (Bedford, Mass., A.S.), produsen produk serat karbon canggih, melaporkan pada 18 Mei bahwa mereka telah menerima dana dari National Science Foundation (NSF) untuk mempercepat pengembangan dan peluncuran material ringan. Pendanaan baru meningkatkan investasi non-dilutif NSF di Boston
Fiberline Composites A/S (Middelfart, Denmark), yang dikenal karena memasok profil serat karbon dan kaca ke produsen yang melayani industri angin, melaporkan bahwa pada tahun 2020, perusahaan menyadari pertumbuhan +50% di segmen pultrusion serat karbon dan tingkat pertumbuhan yang sehat di industri
Disintesis untuk pertama kalinya pada tahun 2015, boron, lembaran boron 2D kristalin yang tipis secara anatomis telah menarik perhatian para ilmuwan secara global. Digambarkan sebagai bahan ajaib baru karena fleksibilitas anisotropik dan logamnya yang unik, berpotensi merevolusi baterai, sensor, dan
