В скелете взрослого человека насчитывается 206 костей, которые в совокупности выполняют опорно-двигательную и защитную функцию. К сожалению, как и все другие части тела человека, кости также подвержены различным заболеваниям, повреждениям, деформациям и травмам.

Одной из самых изучаемых проблем скелета является остеопороз, из-за которого нарушается внутренняя структура и плотность костей. Ранее данное заболевание изучали посредством рентгеновских снимков, позволяющих изучить структуру костей и определить слабые и прочные точки. Чаще всего ученые рассматривали прочность кости с точки зрения максимально возможной однократной нагрузки.

Однако группа исследователей из Корнеллского университета решили посмотреть на проблему остеопороза под другим углом. Они предложили сравнить кость с деталью автомобиля, которая прекрасно работает достаточно долгое время, но, так или иначе, ломается ввиду длительного использованиям.

Что рассказал ученым новый метод анализа костей, какие структурные изменения костей можно предотвратить или изменить, и как данный труд может способствовать в борьбе с остеопорозом и даже помочь авиации? Об этом мы узнаем из доклада исследовательской группы.

Основа исследования

Центральным тезисом данного труда является: механические свойства микроархитектурных материалов могут быть улучшены за счет геометрии материала, а не за счет его композиции (состава).

Сверхлегкие микроархитектурные материалы могут изначально обладать повышенной жесткостью и, следовательно, прочностью, но они должны также выдерживать многократные циклы нагрузки, то есть быть не просто прочными, но и долговечными. Если же говорить о природных эквивалентах таких материалов, то кости человеческого скелета прекрасно описывают подобные структуры.