Nitinol je jedinstvena legura za pamćenje oblika, karakterizirana sposobnošću da automatski vrati svoj izvorni oblik nakon podvrgavanja plastičnoj deformaciji na određenoj temperaturi. Posjeduje izvanredna svojstva kao što su izvrsna plastičnost, otpornost na trošenje, otpornost na koroziju, visoko prigušenje i superelastičnost.
(1) Fazni prijelaz i karakteristike legura nikla i titana:
Nitinol, kao što mu ime govori, je binarna legura sastavljena od nikla i titana. Pokazuje dvije različite faze kristalne strukture poznate kao austenit i martenzit, koje prolaze kroz faznu transformaciju na temelju temperature i mehaničkog tlaka. Redoslijed hlađenja NiTi legure uključuje matičnu fazu, R fazu i martenzitnu fazu. Austenitna faza, kubična i stabilna na višim temperaturama ili kada je neopterećena, u suprotnosti je s romboedarskom R fazom, dok je martenzitna faza, heksagonalna i duktilna, prisutna na nižim temperaturama ili pod opterećenjem.
(2) Jedinstvena svojstva legura nikla i titana:
Karakteristike pamćenja oblika: Nitinol pokazuje ponašanje pamćenja oblika, pri čemu se materijal vraća u svoj izvorni oblik kada se zagrije iznad temperature Af nakon što se deformirao u martenzitnoj fazi ispod temperature Mf.
Superelastičnost: Nitinol pokazuje superelastičnost, što mu omogućuje da izdrži naprezanja izvan svoje granice elastičnosti kada je izložen vanjskim silama. Može automatski vratiti svoj izvorni oblik nakon istovara.
Osjetljivost na intraoralne promjene temperature: U području ortodoncije, na žice od nehrđajućeg čelika i legure CoCr minimalno utječu promjene temperature u ustima. Međutim, nikal-titan žice su osjetljivije na te temperaturne varijacije.
Otpornost na koroziju: Istraživanja sugeriraju da je otpornost na koroziju žica od nikla i titana usporediva s otpornošću žica od nehrđajućeg čelika.
Netoksičnost: Zbog svog atomskog sastava, uključujući nikal i titan, Nitinol legura za pamćenje oblika smatra se netoksičnom. Iako je poznato da nikal ima kancerogeno djelovanje, njegova koncentracija u Nitinolu znatno je niža.
Nježna ortodontska sila: razne ortodontske žice, kao što su austenitni nehrđajući čelik, legure kobalt-krom-nikal, legure nikal-krom, australske legure, zlatne legure i žice od legure titana, komercijalno su dostupne. Svaka vrsta žice primjenjuje različite razine sile za ortodontski tretman.
Izvrsne karakteristike apsorpcije udara: Povećane vibracije žice luka koje proizlaze iz žvakanja ili noćnog brušenja mogu dovesti do štetnih učinaka na zubne korijene i parodontna tkiva.
nitinol
žica od legure titana
nikal-titan žica od TopTiTech
(3) Klasifikacija žica od legure nikla i titana (metoda klasifikacije po Evansu i Durningu):
Rane klasifikacije uključivale su zlatnu žicu, žicu od legure kobalta i kroma i okruglu žicu od nehrđajućeg čelika (1940-ih).
Martenzitno stabilizirane legure, uglavnom martenzitne legure nikla i titana, razvijene su 1960-ih. Ove žice luka imaju manju krutost i stvaraju manje korektivne sile.
Austenitno aktivirane legure, kao što su kineske i japanske legure nikal-titan uvedene 1980-ih, pokazuju austenitsko ponašanje bez obzira na njihov položaj unutar ili izvan usne šupljine.
Slitine nikla i titana aktivirane martenzitom pojavile su se 1990-ih. Ove legure pokazuju višestruka stanja na sobnoj temperaturi, lako se deformiraju i imaju raspon temperature transformacije (TTR) niži od oralne temperature ili blizu nje.
Gradirane termodinamičke legure nikla i titana, s TTR višim od oralne temperature (oko 40 stupnjeva), ostaju u višestrukim stanjima kada se stave u usnu šupljinu, što rezultira relativno mekom žicom luka.
(4) Kliničke primjene žica od legure nikla i titana:
Početno poravnanje i niveliranje: lukovi od legure nikla i titana, sa svojim superelastičnim svojstvima i svojstvima pamćenja oblika, obično se koriste u početnim fazama ortodontskog liječenja zbog njihove niže krivulje naprezanje-deformacija.
Opruge od nikal-titana: Koriste se u ortodonciji, ove opruge koriste superelastičnost nikal-titana za stvaranje napetosti ili kompresije, pomažući pri pomicanju zuba i otvaranju otvora.
LH luk: Razvio ga je dr. Soma u Japanu, "LH" luk, nazvan po "niskoj histerezi", pokazuje minimalne razlike u stresu između aktivacije i pomicanja zuba, dopuštajući mu da se polako vrati u svoj prvobitni položaj.
