Oberflächenmodifizierung und Mikrostrukturierung für funktionalisierte Multimaterial Komponenten in der Zahnmedizin

Kurzbeschreibung

Grenzflächen-Design (Makro- und Mikrostrukturierung)

Metall-Polymer-Hybride

Oberflächenfunktionalisierung

Ansprechpartner

Fraunhofer IWS

Dr. Anna Martin-Vilardell

Das gesteigerte Interesse an ästhetischen Lösungen für festsitzende kieferorthopädische Behandlungen einer wachsenden Zahl junger Erwachsener und erwachsener Patienten erfordert neue Materialien, vor allem, weil die Aligner-Systeme bei schwierigen Zahnbewegungen nicht eingesetzt werden können.

Ästhetischere Alternativen sind festsitzende lingualen Systeme, die sehr teuer und in manchen Fällen nicht geeignet sind, oder Keramikspangen, die jedoch im Unterkiefer aufgrund des Schmelzabriebs nicht verwendet werden können.  Es wird also ein wettbewerbsfähiges Produkt benötigt, das sowohl die mechanischen als auch die ästhetischen Anforderungen erfüllt und gleichzeitig die Nachteile von Multimaterialien durch eine antimikrobielle Substanz zur Reduzierung des Kariesrisikos ausgleicht.

 

Ziel des von der Europäischen Union geförderten Projektes SMILE ist die Entwicklung eines solchen Produktes aus von Metall-Polymer-Hybridbauteilen. Dabei erfolgt das Design der Materialgrenzfläche durch eine additiv hergestellte Mikrotopologie(Makro- und Mikrostrukturierung) und in einem zweiten Schritt durch die Verbesserung der Polymerinfiltration. Zusätzlich wird eine aktive antimikrobielle Substanz zur Reduzierung der oralen Biofilmbildung die Kompositoberfläche funktionalisieren. Obwohl in der Zahnmedizin verschiedene Anwendungsszenarien denkbar sind, befasst sich dieses Projekt mit dem Bereich der Kieferorthopädie, insbesondere mit der Herstellung moderner Zahnbrackets auf der Grundlage dieses funktionalisierten Multimaterials. Bislang ist für die ästhetische kieferorthopädische Behandlung kein Material auf dem Markt, das diese Funktionen vereint.