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Affenbisse: Kraft und Brüche

Money skull

Schädel und Oberkiefer eines Mangabey-Affen

 

Spezifikation

Die Hull York Medical School kombiniert Forschung und Unterricht in der menschlichen Anatomie und Evolution in ihrem Zentrum für Anatomische und Menschliche Wissenschaften. Eine wichtige Forschungsrichtung konzentriert sich auf die Auswirkung von Nahrung auf die Knochen- und Zahnmorphologie von Menschen und Affen. Nahrungsmittel variieren in ihren mechanischen und materiellen Eigenschaften; manche sind sogar kraftbegrenzt (hohe Kräfte sind erforderlich, um sie zu zerkleinern – z.B. Nüsse) oder deformationsbegrenzt (eine außergewöhnlich hohe Deformation entsteht, ehe das Material sich spaltet – z.B. hartes Pflanzenmaterial). Die Form und Funktion der Zähne, und ihre mechanische Leistung, werden mittels virtueller Dentalgüsse, Rapid-Prototyping und Materialeigenschaftstests genau untersucht, um den Einfluss der Zahnform und -Abnutzung auf die Fähigkeit, harte Nahrung zu zerkauen, festzustellen. Damit die Ergebnisse als gültige Forschung anerkannt werden, müssen die Testmethoden exakt und reproduzierbar sein, um die Daten auswerten zu können. Eine Lösung musste gefunden werden, mit der kontrollierte Bisssimulationen ohne lebendige Mangabey-affen der Art Cercocebus Atys durchgeführt werden kann.

Lösung

dental model

Druck- und Frakturtest mittels Gebissmodell und brüchiger Gipskuppel

 

Mecmesin lieferte einen MultiTest 2.5-i Teststand, eine Kraftmessdose und die Emperor™-Software. Die Simulation ist ein Drucktest, und ein Gebissmodell ist an einer Druckplatte befestigt, welche durch die spezielle Software heruntergefahren wird. Eine einheitliche Simulation der harten, brüchigen Nahrung wird durch eine hemisphärische Gipsprobe erstellt. Eine Kompressionskraft wird angewandt und aufgezeichnet, bis die Probe bricht und die Software die Maximalkraft bei der Rissbildung automatisch erkennt. Dadurch, dass die Probe kraftbegrenzt ist, zeigt sie sehr wenig Dehnung vor der Rissbildung, und dadurch, dass die graphischen Darstellungen der Tests sehr nah beieinander liegen, entsteht Vertrauen in die Zuverlässigkeit der Probe, und darin, dass eine Abweichung in der Maximalkraft an dem Zahnprofil liegt. Ein weiterer Faktor in der Bisseffizienz ist die Anzahl an Fragmenten, welche auch aufgezeichnet wird. Durch die digitale Ergebnissaufzeichnung können die Daten beliebig ausgewertet werden, wodurch ein hohes Maß an Flexibilität entsteht, und durch die Möglichkeit, Daten direkt in eine Excel®-Tabelle einzufügen, kann ohne Verzögerung eine detaillierte wissenschaftliche Analyse durchgeführt werden.

System

  • MultiTest 2.5-i Teststand
  • 2.5 kN intelligente Kraftmessdose
  • Druckplatte, 70 mm Durchmesser

Kundenerfahrung

„Im Rahmen meiner Doktorarbeit habe ich eine neue Methode für das physikalische Testen von Zähnen mittels dem Mecmesin MultiTest 2.5-i entwickelt. Am Anfang brauchte ich ein kleines, günstiges, aber genaues Gerät für das Testen von Materialien, das programmierbar und konfigurierbar für eine Vielzahl an verschiedenen Tests war. Durch die leichte Bedienung, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des MultiTest 2.5-i, und dem ausgezeichneten Kundendienst von Mecmesin war mein Projekt erfolgreich und hat publizierbare Ergebnisse geliefert. Besonders der Kundendienst von Mecmesin und die Fähigkeit, Hilfe und Ratschläge bei der Bedienung und technischen Schwierigkeiten zu geben, war unentbehrlich für mein Projekt. Insgesamt ein hervorragendes Gerät und ein ausgezeichneter Hersteller.“

Karen Swan, Doktorstudent
Zentrum für Anatomische und Menschliche Wissenschaften, Hull York Medical School