अल्ट्राइट और टिकाऊ सामग्री के आधार के रूप में अस्थि माइक्रोआर्किटेक्चर

एक वयस्क के कंकाल में, 206 हड्डियां होती हैं, जो एक साथ एक मस्कुलोस्केलेटल और सुरक्षात्मक कार्य करती हैं। दुर्भाग्य से, मानव शरीर के अन्य सभी हिस्सों की तरह, हड्डियों को भी विभिन्न रोगों, चोटों, विकृतियों और चोटों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। कंकाल की सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली समस्याओं में से एक ऑस्टियोपोरोसिस है, जिसके कारण आंतरिक संरचना और हड्डियों के घनत्व में गड़बड़ी होती है। पहले, इस बीमारी का अध्ययन एक्स-रे के माध्यम से किया गया था, जो हड्डियों की संरचना का अध्ययन करना और कमजोर और मजबूत बिंदुओं की पहचान करना संभव बनाता है। सबसे अधिक बार, वैज्ञानिकों ने अधिकतम संभव एकल भार के संदर्भ में हड्डी की ताकत पर विचार किया। हालांकि, कॉर्नेल विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के एक समूह ने ऑस्टियोपोरोसिस की समस्या को एक अलग कोण से देखने का फैसला किया। उन्होंने हड्डी की तुलना एक कार के हिस्से से करने का सुझाव दिया, जो काफी समय से ठीक काम कर रहा है, लेकिन लंबे समय तक इस्तेमाल के कारण किसी तरह टूट जाता है। हड्डियों के विश्लेषण की नई पद्धति के बारे में वैज्ञानिकों ने क्या कहा, हड्डियों में क्या संरचनात्मक परिवर्तन रोका जा सकता है या बदला जा सकता है, और यह काम ऑस्टियोपोरोसिस के खिलाफ लड़ाई में कैसे योगदान दे सकता है और यहां तक ​​कि विमानन में भी मदद कर सकता है। हम इस बारे में अनुसंधान समूह की रिपोर्ट से सीखते हैं। चलो चलते हैं।

अध्ययन का आधार

इस काम की केंद्रीय थीसिस है: सामग्री के ज्यामिति के कारण, और इसकी संरचना (रचना) के कारण नहीं, सूक्ष्मजैविक्युरेटिक सामग्रियों के यांत्रिक गुणों में सुधार किया जा सकता है।

अल्ट्रालाइट माइक्रोआर्किटेक्चरल सामग्री में शुरू में कठोरता बढ़ सकती है और इसलिए, शक्ति, लेकिन उन्हें कई भार चक्रों का सामना करना पड़ता है, यानी न केवल मजबूत, बल्कि टिकाऊ भी। यदि हम ऐसी सामग्रियों के प्राकृतिक समकक्षों के बारे में बात करते हैं, तो मानव कंकाल की हड्डियों को पूरी तरह से ऐसी संरचनाओं का वर्णन किया जाता है।



उनकी संरचना में हड्डियों में कई बुनियादी निर्माण सामग्री शामिल हैं: कॉम्पैक्ट हड्डी पदार्थ, स्पंजी हड्डी पदार्थ और पेरीओस्टेम। उत्तरार्द्ध हड्डी का एक झिल्ली है, जिसमें कुछ संयोजी ऊतक होते हैं जिनमें रक्त वाहिकाएं होती हैं और हड्डियों के पोषण, विकास और बहाली में शामिल सेलुलर तत्व होते हैं।

कॉम्पैक्ट हड्डी पदार्थ हड्डी की ऊपरी परत है और बहुत समान और कठोर है। लेकिन स्पंजी, जो हड्डी के अंदर स्थित होती है, विभिन्न दिशाओं में कई प्लेटों को काटती है।

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि स्पंजी प्लेटों में से कुछ को मोटा करने से हड्डी के समग्र यांत्रिक गुणों में सुधार हो सकता है, अर्थात। इसकी ताकत और स्थायित्व में वृद्धि।

यह सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि माइक्रोआर्किटेक्टुरल सामग्री भौतिक थकान * के अधीन हो सकती है, क्योंकि उनके जटिल आंतरिक ज्यामिति तनाव संचय की ओर ले जाती है।

सामग्री की थकान * - क्षति के क्रमिक संचय की प्रक्रिया, सामग्री के यांत्रिक गुणों में बदलाव के लिए अग्रणी।

वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि उनके अध्ययन में सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि सामग्री की ताकत और थकान के प्रतिरोध के बीच एक संतुलन खोजना है। और चूंकि प्रकृति की तुलना में कोई बेहतर मास्टरमाइंड नहीं है, इसलिए वैज्ञानिकों ने इस संतुलन को प्राकृतिक सूक्ष्मजैविक्युरिक पदार्थ, अर्थात में खोजने की ठान ली। हड्डियों में।

जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, हड्डियों में कई प्लेटें (सेप्टा) होती हैं जो अलग-अलग बिंदुओं पर घूमती हैं, एक स्पंजी पदार्थ बनाती हैं। इन प्लेटों को ट्रैबेकुला भी कहा जाता है। वे अक्सर सामान्य शारीरिक गतिविधि के कारण होने वाले तनाव की दिशा में स्थित होते हैं, जो एक अनुप्रस्थ आइसोट्रोपिक माइक्रोस्ट्रक्चर के गठन की ओर जाता है।

पिछले अध्ययनों से पता चला है कि रद्दी हड्डी की ताकत को प्रभावित करने वाला मुख्य कारक घनत्व / छिद्र और ऊतक टेंसर ( अनिसोट्रॉपी * का एक उपाय) है।

अनिसोट्रॉफी * - इसके भीतर विभिन्न दिशाओं में माध्यम के गुणों का अंतर (विषमता)।

लेकिन माइक्रोआर्किटेक्चर के अन्य पहलुओं और हड्डी की ताकत पर उनके प्रभाव का अध्ययन नहीं किया गया है।

रद्द करने वाली हड्डी की कठोरता और ताकत और अन्य सेलुलर ठोस शक्ति कानूनों के माध्यम से घनत्व से जुड़े होते हैं * ।

शक्ति कानून * दो मात्राओं के बीच एक कार्यात्मक संबंध है, जिसमें एक रिश्तेदार में परिवर्तन दूसरे में आनुपातिक परिवर्तन होता है।

वैज्ञानिकों ने ध्यान दिया कि पहले से ही एक विश्लेषणात्मक विधि है जो स्पंजी पदार्थ के घनत्व और सामग्री की थकान (पूर्ण पहनने के लिए चक्रों की संख्या, एन _एफ ) को जोड़ती है। हालांकि, स्पंजी पदार्थों की थकान, उनकी राय में, सामग्री के तनाव और संसाधन ( एएन ) के सामान्यीकृत अनुपात द्वारा बेहतर तरीके से समझाया गया है:

σ / E ₀ 1 / √ 1 = AN ^B _f

जहां σ अधिकतम संपीड़न तनाव है;
ई ₀ प्रारंभिक यंग का मापांक है (वैकल्पिक रूप से, उपज ताकत या पठार तनाव का उपयोग किया जाता है);
ए और बी अनुभवजन्य स्थिरांक हैं (रद्दी हड्डी में, ए 0.0091 से 0.013 तक भिन्न होता है, और बी -0.121 से -0.094 तक होता है)।

यह ध्यान देने योग्य है कि सामग्री थकान का आकलन करने का यह तरीका, हालांकि यह बहुत सफल है, लेकिन कुछ चर (उदाहरण के लिए, ए और बी) अलग-अलग मूल की सामग्री के लिए भिन्न हो सकते हैं (उदाहरण के लिए, किसी व्यक्ति और कुत्ते की स्पंजी हड्डी ऊतक)।

अनुसंधान के परिणाम

माइक्रोआर्किटेक्चर और भौतिक थकान के बीच संबंधों को समझने के लिए, वैज्ञानिकों ने मानव कशेरुक (18 दाताओं से 44 नमूने) के अत्यधिक छिद्रपूर्ण (> 90%) स्पंजी हड्डी ऊतक का विश्लेषण किया।

सामान्य शारीरिक भार की दिशा में प्रत्येक नमूने पर एक चक्रीय संपीड़न भार लागू किया गया था।

भौतिक थकान भार एक निश्चित मूल्य के तनाव चक्रों पर रुक गया, जो चक्रीय भार के संचय द्वारा निर्धारित किया गया था। उसके बाद, कंट्रास्ट एजेंटों ( 1 ए और 1 बी ) का उपयोग करके माइक्रोस्ट्रक्चर में सभी सूक्ष्म घावों की संख्या और स्थान का मूल्यांकन किया गया था।


छवि नंबर 1: रद्द हड्डी में थकान की चोटों के संचय पर माइक्रोआर्किटेक्चर का प्रभाव।

माइक्रोआर्किटेक्चर का मूल्यांकन तीन आयामी छवियों का उपयोग करके किया गया था और रूपात्मक अपघटन दृष्टिकोण का उपयोग करके विश्लेषण किया गया था, जो संरचना में प्रत्येक व्यक्तिगत विभाजन को अलग करता है और इसे लैमेलर या रॉड-आकार के रूप में वर्गीकृत करता है, और लोड ( 1C और 1D ) के संबंध में इसके अभिविन्यास को भी निर्धारित करता है।

यह पाया गया कि थकान लोडिंग के कारण ऊतक क्षति की संख्या अधिकतम लागू विकृति के साथ सहसंबद्ध है, लेकिन छवि में नमूना या अन्य माइक्रोस्ट्रक्चर औसत के घनत्व के साथ सहसंबंध नहीं था।

मोटे तौर पर, ऊतक की क्षति की डिग्री मोटे रॉड के आकार वाले सेप्टा ( 1 ई ) के नमूनों में कम थी। यह अवलोकन बहुत अप्रत्याशित था, क्योंकि कैंसस हड्डी में रॉड के आकार का सेप्टा मुख्य रूप से अनुप्रयुक्त रूप से अनुप्रयुक्त लोड पर उन्मुख होता है, जिसकी मात्रा
यह उच्च पोरसता की स्पंजी हड्डी की कठोर मात्रा का केवल 20% है। इसके अलावा, वे अनुदैर्ध्य उन्मुख भार का केवल एक छोटा सा अंश ले जाते हैं और अनुदैर्ध्य दिशा में कठोरता और ताकत पर बहुत कम प्रभाव डालते हैं।

वैज्ञानिकों ने तब थकान लोड करने की प्रक्रिया के दौरान विभिन्न बिंदुओं पर ऊतक क्षति के वितरण की जांच की, जिससे उन्हें हड्डियों की थकान पर रॉड जैसे विभाजन के प्रभाव को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति मिली। यह पाया गया कि थकावट के दौरान व्यक्तिगत ट्रैबेकुले का विनाश चक्र संख्या के साथ गैर-रैखिक रूप से होता है और ट्रैबेक्यूले के प्रकार / अभिविन्यास में भिन्न होता है। प्रारंभ में, छड़ के आकार के ट्रेबेकुले में फ्रैक्चर होते हैं, और प्लेट की तरह ट्रेंकुलाइ में, क्षति का एक महत्वपूर्ण संचय तब तक नहीं होता है जब तक कि पूरी संरचना ( 1 एफ ) स्पष्ट रूप से नष्ट नहीं हो जाती है।

सेप्टम के विनाश की प्रकृति भी इसके अभिविन्यास के साथ जुड़ी हुई है: क्षतिग्रस्त रॉड के आकार का ट्रेंक्यूला मुख्य रूप से अनुप्रस्थ दिशा में उन्मुख होता है, जबकि क्षतिग्रस्त प्लेट के आकार का ट्रेबिकुला मुख्य रूप से अनुदैर्ध्य दिशा में उन्मुख होता है।

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि अलग-अलग विभाजनों के विनाश का यह व्यवहार भार के कारण होने वाले तन्य तनाव के वितरण पर निर्भर करता है। मॉडलिंग से पता चला कि संपीड़न भार रॉड-आकार वाले ट्रेबेक्यू (मुख्य रूप से ट्रांसवर्सली ओरिएंटेड) में तन्य तनाव की ओर जाता है और प्लेट के आकार के ट्रेबिकुले (मुख्य रूप से अनुदैर्ध्य उन्मुख) में कंप्रेसिव स्ट्रेस होता है।

ये अवलोकनों से पता चलता है कि हड्डी के स्पंजी ऊतक में, यह पूरी तरह से ट्रांसवर्सली ओरिएंटेड ट्रिब्यूला है जो चक्रीय लोडिंग के दौरान "उचित शिकार" के रूप में कार्य करता है, ऊतक क्षति को जमा करता है और इस प्रकार अनुदैर्ध्य रूप से उन्मुख प्रामेलर ट्रैबेक्यूला की रक्षा करता है, जिसके विनाश से संरचना का पूरा विनाश होगा।


छवि संख्या 2: 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करके प्राप्त किए गए स्पंज की हड्डी के मॉडल बताते हैं कि सूक्ष्म बल में सूक्ष्म परिवर्तन के लिए थकान शक्ति संवेदनशील है।

रद्दी हड्डी में क्षति संचय का एक अन्य महत्वपूर्ण घटक ऊतक विषमता है। सामग्री की विषमता से जुड़े लोगों से माइक्रस्ट्रक्चर के प्रभावों को अलग करने के लिए, वैज्ञानिकों ने कैंसस बोन माइक्रोस्ट्रक्चर ( 2 ए और 2 बी ) के तीन आयामी मॉडल बनाए हैं।

स्पॉन्जी बोन माइक्रोस्ट्रक्चर ( 2 बी ) को अनुप्रस्थ ट्रैबेक्यूला की सतह पर सामग्री जोड़कर संशोधित किया गया था। तीन प्रकार के संशोधन थे: कोई परिवर्तन नहीं (मूल ज्यामिति); सतह पर +20 माइक्रोन (20) 5% द्वारा ट्रेबिकुला मोटाई में औसत वृद्धि); प्रत्येक सतह पर +60 माइक्रोन (45) 14% से ट्रेबिकुला मोटाई में औसत वृद्धि)।

चूंकि अनुप्रस्थ छड़ के आकार का ट्रेबिकुले ठोस मात्रा का केवल एक छोटा हिस्सा बनाते हैं और केवल अनुदैर्ध्य भार का एक छोटा सा हिस्सा ले जाते हैं, रॉड की तरह के विभाजनों के घनेपन का घनत्व पर केवल एक छोटा प्रभाव पड़ता था, जो 11 ± 8% ( 2C ) और कठोरता पर, अनुदैर्ध्य युवा के मापांक की वृद्धि हुई है 2D 19% ( 2D )।

यदि इस तरह के परिवर्तन पूरे माइक्रोस्ट्रक्चर में समान रूप से होते हैं, तो थकान की शक्ति बहुत कम भिन्न होती है। यदि इस तरह के परिवर्तन केवल रॉड-आकार वाले ट्रेबेक्यू के लिए लागू होते हैं, तो थकान की शक्ति बढ़ जाती है जो दो परिमाण के आदेश ( 2 ई ) से होती है।

यह पुष्टि करने के लिए कि मॉडल में और साथ ही रद्दी हड्डी में क्षति संचय की आय, एक्स-रे कंट्रास्ट डाई का उपयोग करके एक निश्चित भार के बाद तीन आयामी मुद्रित नमूनों में क्षति अध्ययन किया गया था।

यह पाया गया कि मॉडल में कंट्रास्ट द्वारा परिभाषित क्षति संचय स्थल पूरे ढांचे में वितरित किए जाते हैं, साथ ही पहले ( 2F ) अध्ययन किए गए स्पोंजी बोन टिश्यू में। लेकिन मॉडल, जब मुद्रित किया गया था जो मोटे रॉड के आकार के विभाजन सेट किए गए थे, तो क्षति का कम संचय ( 2 जी ) दिखाया गया था।

इसलिए, थका हुआ हड्डी ऊतक की संरचना या तीन-आयामी मुद्रित नमूने में इसी तरह के सेप्टा के भीतर रॉड के आकार के ट्रेबिकुले की मोटाई को बदलकर, थकावट के कारण क्षति संचय को कम किया जा सकता है।

यह भी स्पष्ट हो गया कि रॉड-आकार वाले ट्रेबेकुले (मुख्य रूप से ट्रांसवर्सली ओरिएंटेड) में औसत तन्यता तनाव प्लेट ट्रेब्यूले (मुख्य रूप से अनुदैर्ध्य उन्मुख) की तुलना में अधिक था। इससे पता चलता है कि क्षति का स्थानीयकरण माइक्रोआर्किटेक्चर में तनाव के वितरण से मेल खाता है, जैसा कि वास्तविक रद्दीकरण हड्डी में पाया गया था।

उपरोक्त टिप्पणियों को सारांशित करते हुए, वैज्ञानिकों का सुझाव है कि बड़े पैमाने पर मामूली वृद्धि, माइक्रोआर्किटेक्चर के ट्रांसवर्सली उन्मुख संरचनात्मक घटकों पर केंद्रित है, तन्यता तनाव को कम कर सकती है, जो थकान शक्ति में महत्वपूर्ण योगदान है।


चित्र 3: झरझरा (कोशिकीय) ठोस पदार्थों की थकान शक्ति पर अनुप्रस्थ आयतन का प्रभाव।

तब शोधकर्ताओं ने यह जांचने का फैसला किया कि क्या उनकी खोज अन्य झरझरा ठोस और अन्य विरूपण तंत्रों पर लागू होती है। इसके लिए, पारंपरिक और संशोधित ऑक्टेट ट्रस * ( ओकटेट ट्रस ) के मॉडल बनाए गए थे। उत्तरार्द्ध सामान्य लोगों से अलग था कि उनके पास प्लेटबुलर हड्डी ( 3 ए ) के माइक्रोस्ट्रक्चर और एनिसोट्रॉपी की नकल करते हुए प्लेट और छड़ के रूप में तत्व थे।

फार्म * - इस मामले में, यह कृषि भूमि नहीं है जो कि मतलब है, लेकिन एक रॉड संरचना है, जो कि कृत्रिम लोगों के साथ कठोर नोड्स की जगह के बाद अपरिवर्तित बनी हुई है।


एक ओकटेट खेत का एक उदाहरण।

ओकटेट फार्म * - इस प्रकार का निर्माण 1961 में रिचर्ड बकमिनस्टर फुलर (1895-1981) द्वारा प्रस्तावित किया गया था। संरचना एक ऑक्टाहेड्रल-टेट्राहेड्रल ज्यामितीय पैटर्न पर आधारित है, जिसमें गेंदों के केंद्रों को जोड़ने वाली लाइनें शामिल हैं ताकि प्रत्येक गेंद बारह अन्य गेंदों से घिरी हो।

कैंसस बोन की माइक्रोस्ट्रक्चर एक व्यवहार को दर्शाती है जिसमें झुकने विरूपण प्रबल होता है, सामान्य ऑक्टेट ट्रस तन्य तनाव होता है, और संशोधित ऑक्टेट ट्रस में झुकने और खिंचाव का संयोजन देखा जाता है।

नतीजतन, हड्डी के आकार के माइक्रोआर्किटेक्चर में छड़ की अनुप्रस्थ मोटाई में 8 गुना ( 3V ) से थकान की ताकत में वृद्धि हुई, जबकि घनत्व थोड़ा (+ 4%) बढ़ा, जैसा कि अनुदैर्ध्य कठोरता (+ 20%) में हुआ।

एक ओकटेट खेत में, छड़ की अनुप्रस्थ मोटाई में वृद्धि के कारण 5 ( 3 बी ) के कारक द्वारा थकान की ताकत में वृद्धि हुई, घनत्व में 10% की वृद्धि हुई, और अनुदैर्ध्य कठोरता 14% तक बढ़ गई।

लेकिन संशोधित ऑक्टेट खेतों के साथ, स्थिति बहुत अधिक दिलचस्प थी। जब इस मॉडल को 90 ° घुमाया गया था ताकि गाढ़े तत्व लंबवत रूप से उन्मुख हों और लगाए गए भारों में झुके, मोटे स्ट्रट्स के बिना मॉडल की तुलना में थकान की शक्ति 9 गुना कम हो गई। इससे पता चलता है कि थकान शक्ति पर अनुप्रस्थ तत्वों का प्रभाव भार के पार उन्मुख सामग्री के अनुपात से जुड़ा हुआ है, न कि अनुप्रस्थ छड़ों की मोटाई के साथ। यह समझने के लिए कि ट्रांसवर्सली उन्मुख तत्व थकान क्षति के संचय को कैसे प्रभावित करते हैं, परिमित तत्व विधि को कई भार चक्रों के लिए लागू किया गया था।

थकान क्षति में ऊर्जा अपव्यय की एक स्थानीय अपरिवर्तनीय प्रक्रिया शामिल है, जिससे ऊर्जा अपव्यय में वृद्धि होती है। पहले 5-25 लोड चक्रों के परिमित तत्व मॉडल से पता चला है कि ओकटेट और हड्डी जैसी माइक्रोऑर्किटेक्चर की थकावट की ताकत और घनीभूत छड़ के बिना प्रति यूनिट ( 3 सी ) प्लास्टिक ऊर्जा अपव्यय से निकटता से संबंधित है।

इसलिए, इन माइक्रोआर्किटेक्चुरल सामग्रियों में अनुप्रस्थ मात्रा अंश ( erse लोड करने के लिए अनुप्रस्थ दिशा में उन्मुख ठोस का अंश) की वृद्धि होती है और चक्रीय लोडिंग के दौरान ऊर्जा अपव्यय और क्षति संचय को कम करता है। इस तरह के अवलोकन रॉड-आकार वाले ट्रेबेक्यू (मुख्य रूप से ट्रांसवर्सली ओरिएंटेड) के साथ स्थिति से मिलते-जुलते हैं, जो ट्रैबिकुलर हड्डी में क्षति के कम संचय का अनुभव करते थे, अगर उनकी मोटाई थोड़ी बढ़ जाती ( 1 ई )।

एकल अधिभार (50% की विकृति) के उपयोग से पता चला है कि हड्डियों और सूक्ष्मजैविक्युरल सामग्री एक लागू तनाव के बाद अधिकांश क्षति की मरम्मत करने में सक्षम हैं, जिसे ट्रांसवर्सली उन्मुख छड़ में लोचदार (प्रतिवर्ती) विकृति द्वारा समझाया गया है।

इस प्रकार, यह स्पष्ट हो जाता है कि यह पूरी तरह से ट्रांसवर्सली ओरिएंटेड रॉड्स या पार्टिशन (ट्रैबेकुले) है जो थकान की विफलता का सामना करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। दूसरे शब्दों में, टिप्पणियों से पता चलता है कि यह संरचना की ज्यामिति है जो महत्वपूर्ण है, न कि इसकी रासायनिक संरचना।

अध्ययन की बारीकियों के साथ एक अधिक विस्तृत परिचित के लिए, मैं सुझाव देता हूं कि आप वैज्ञानिकों की रिपोर्ट और इसके लिए अतिरिक्त सामग्रियों पर ध्यान दें।

उपसंहार

इस कार्य में, शोधकर्ता यह स्थापित करने में सक्षम थे कि माइक्रोस्ट्रक्चर अत्यंत टिकाऊ और विरूपण के प्रतिरोधी हो सकते हैं। मुख्य निष्कर्ष तथ्य यह है कि सामग्री की उत्पत्ति (जैविक या सिंथेटिक) कोई फर्क नहीं पड़ता जब सूक्ष्मकण के सूक्ष्म तत्वों के सही ज्यामिति को लागू किया जाता है। व्यक्तिगत घटकों की मोटाई बदलने से आपको कठोरता, ताकत या अन्य महत्वपूर्ण यांत्रिक विशेषताओं से महत्वपूर्ण नुकसान के बिना, पूरे ढांचे के जीवन का विस्तार करने की अनुमति मिलती है।

यह अध्ययन, इसके लेखकों के अनुसार, चिकित्सा में इसके आवेदन को पा सकता है, ऑस्टियोपोरोसिस से जुड़ी प्रक्रियाओं की बेहतर समझ की अनुमति देता है। ऑस्टियोपोरोसिस के लिए रद्दी हड्डी के माइक्रोस्ट्रक्चर के बिगड़ने की विशेषता है, जो कि संख्या में तेज कमी और ट्रांसवर्सली ओरिएंटेड ट्रबेकुला की ताकत में व्यक्त की जाती है। यह पहले माना जाता था कि त्रिकुटी हड्डी की कठोरता, शक्ति और ऊर्जा अवशोषण लगभग पूरी तरह से अनुदैर्ध्य रूप से उन्मुख ट्रैबेक्यू पर निर्भर करता है। लेकिन इस अध्ययन में, यह साबित हुआ कि ट्रांसवर्सली ओरिएंटेड एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, खासकर हड्डियों की थकान ताकत के ढांचे के भीतर। शोधकर्ताओं ने इस तथ्य को अस्वीकार नहीं किया है कि ऑस्टियोपोरोसिस के रोगियों में कई हड्डी की चोटें एक ही ओवर-लोड (गिरने, वजन उठाने, आदि) के कारण होती हैं। हालांकि, ऑस्टियोपोरोसिस से जुड़ी सबसे आम चोटें अभी भी रीढ़ की हड्डी की चोटें हैं, जो अक्सर किसी भी सुपर-लोड की अनुपस्थिति में होती हैं, अर्थात्। थकान शक्ति के नुकसान का एक परिणाम है। यही कारण है कि न केवल अनुदैर्ध्य उन्मुख पर ध्यान देना आवश्यक है, बल्कि ट्रांसवर्सली ओरिएंटेड ट्रिब्यूला पर भी ध्यान देना आवश्यक है।

विमानन और अन्य उद्योगों के लिए, इस अध्ययन के परिणाम इंजीनियरों को नए प्रकार के भागों को विकसित करने के लिए प्रेरित कर सकते हैं जो अल्ट्रा-मजबूत और टिकाऊ होंगे, जबकि शेष अल्ट्रा-लाइट, जो विमान के पंखों के लिए महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद, जिज्ञासु बने रहें और एक अच्छा काम करने का सप्ताह है, दोस्तों! :)

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