Primates muerden fuerza y fractura

Case study

Mangaby cráneo de primate con dientes

Pruebas de resistencia a la compresión de mordeduras de primates

Solución

Probador de tracción y software controlados por software
Accesorio de placa de compresión

Beneficios

Pruebas semiautomáticas programables y flexibles.
Resultados repetibles y equipos fáciles de usar, ideales para la investigación académica.
Captura y salida de datos confiables para análisis en profundidad

En el transcurso de mi doctorado, he desarrollado una nueva metodología para probar físicamente el rendimiento mecánico de los dientes con Mecmesin MultiTest 2.5-i. Al comienzo de mi proyecto, necesitaba una máquina de prueba de materiales pequeña, de bajo costo pero precisa que pudiera ser programada y ajustada para ejecutar una gran cantidad de programas de prueba diferentes. La interfaz fácil de usar, la precisión y la fiabilidad del MultiTest 2.5-i y el excelente servicio de Mecmesin han hecho que mi proyecto funcione sin problemas y ha producido resultados altamente publicables.

Karen Swan, PhD, Estudiante de Investigación, Centro de Ciencias Anatómicas y Humanas
Escuela de Medicina Hull York

Requisito

Hull York Medical School combina investigación y enseñanza en anatomía y evolución humana en su Centro de Ciencias Anatómicas y Humanas. Una importante línea de investigación se centra en el impacto de la dieta en la morfología esquelética y dental de humanos y primates. Los alimentos varían en propiedades mecánicas y materiales; algunos pueden clasificarse como limitados por el estrés, donde se requieren altas fuerzas oclusales de compresión para inducir la falla (por ejemplo, tuercas duras) o limitadas por desplazamiento, donde se produce una deformación más significativa antes del agrietamiento o fractura (por ejemplo, material vegetal resistente).

La forma y función de los dientes y su rendimiento mecánico se están investigando a través de una combinación de fundición dental virtual, prototipos rápidos y metodologías de prueba de propiedades de materiales para evaluar la influencia de la forma dental y el desgaste dental en la capacidad de fracturar y fragmentar alimentos duros. Para una investigación científica válida existe el requisito de técnicas de prueba repetibles y adquisición precisa de datos para el análisis. Se necesitaba una solución para llevar a cabo simulaciones de mordida controladas sin, por razones prácticas y éticas obvias, el uso de especímenes vivos de mangabey (Cercocebus atys).

Solución

Mecmesin suministró un banco de pruebas MultiTest 2.5-i, una celda de carga y el software Emperor ™. La simulación es una prueba de compresión y un modelo dental de los dientes se fija a la placa de compresión, que es impulsada por el programa a medida. La representación consistente del elemento alimenticio duro y quebradizo se logra mediante una cúpula hemisférica de yeso. La fuerza de compresión se registra hasta que la muestra se fractura y el software captura el pico en la propagación inicial de grietas.

La naturaleza de tensión limitada de la muestra de prueba significa que la curva exhibe muy poco desplazamiento desde el inicio de la mordida hasta que la falla y el agrupamiento cercano de las curvas brindan confianza en la consistencia de la muestra y, por lo tanto, confianza en que la dispersión en la fuerza de compresión máxima es un función del perfil del diente. Otro factor relacionado con la eficacia de la mordida es el número de fragmentos, que también se registra mediante la metodología. La portabilidad del formato de resultados permite el estudio fuera del sitio, lo que proporciona flexibilidad para los investigadores y la entrada de datos directamente a Excel® permite un análisis científico exhaustivo de la prueba.