On the Multiscale, Mechanical Behaviors of Mineralized Bone
type: CreativeWork
description: Die Natur bildet eine Reihe von mineralisierten Geweben mit verschiedenster Morphologie. Diese Materialien weisen eine enorme Zähigkeit, große Dehnbarkeit oder große Festigkeit auf und behalten diese auch bei veränderlichen Umgebungsbedingungen. Diese außergewöhnlichen Eigenschaften sind ein Ergebnis der Zusammensetzung und der Organisation von Elementen in ein einheitliches, funktionelles Gewebe. Das Ziel dieser Arbeit ist es, Beziehungen von Struktur und Funktion über mehrere Längenskalen in mineralisierten Geweben -speziell im hierarchisch aufgebauten Knochenaufzeigen. Durch Kombination von Röntgenstreuung mit mikromechanischen in-situ Charakterisierungsmethoden werden Prozesse untersucht, die während der mechanischen Deformation im Knochen ablaufen. Knochen ist ein hierarchisch strukturierter, biologischer Verbundwerkstoff, der verschiedene Materialeigenschaften auf unterschiedlichen Längenskalen aufweist. Durch die spezielle Anordnung von Elementen mit geringerer und hoher Festigkeit, können weichere Elemente gegenüber hohen Lasten abgeschirmt werden. Diese Anordnung ermöglicht es, mechanische Lasten ungleichmäßig im Gewebe zu verteilen, d.h. festere Elemente nehmen eine höhere mechanische Belastung auf als die weniger festen Elemente. Besonders die Lastübertragung von der organischen Matrix auf die Mineralplättchen ist stark von den verschiedenen Charakteristiken der hierarchischen Strukturierung abhängig. Ein grundlegender Bestandteil dieser hierarchischen Strukturierung sind orientierte, schwache Schnittstellen auf jeder Stufe der Längenskala, die die Nachgiebigkeit zwischen den harten und weichen Elementen vergrößern. In der Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Orientierung dieser schwachen Schnittstellen bei der Regulierung von Überbeanspruchungen insbesondere auf der Mikroskala entscheidend ist. Dort tragen diese schwachen Schnittstellen zu großer mechanischer Anisotropie bei, die im Elastizitätsmodul und der Kraft repräsentiert ist. Ein andere Unter…
abstract: Die Natur bildet eine Reihe von mineralisierten Geweben mit verschiedenster Morphologie. Diese Materialien weisen eine enorme Zähigkeit, große Dehnbarkeit oder große Festigkeit auf und behalten diese auch bei veränderlichen Umgebungsbedingungen. Diese außergewöhnlichen Eigenschaften sind ein Ergebnis der Zusammensetzung und der Organisation von Elementen in ein einheitliches, funktionelles Gewebe. Das Ziel dieser Arbeit ist es, Beziehungen von Struktur und Funktion über mehrere Längenskalen in mineralisierten Geweben -speziell im hierarchisch aufgebauten Knochenaufzeigen. Durch Kombination von Röntgenstreuung mit mikromechanischen in-situ Charakterisierungsmethoden werden Prozesse untersucht, die während der mechanischen Deformation im Knochen ablaufen. Knochen ist ein hierarchisch strukturierter, biologischer Verbundwerkstoff, der verschiedene Materialeigenschaften auf unterschiedlichen Längenskalen aufweist. Durch die spezielle Anordnung von Elementen mit geringerer und hoher Festigkeit, können weichere Elemente gegenüber hohen Lasten abgeschirmt werden. Diese Anordnung ermöglicht es, mechanische Lasten ungleichmäßig im Gewebe zu verteilen, d.h. festere Elemente nehmen eine höhere mechanische Belastung auf als die weniger festen Elemente. Besonders die Lastübertragung von der organischen Matrix auf die Mineralplättchen ist stark von den verschiedenen Charakteristiken der hierarchischen Strukturierung abhängig. Ein grundlegender Bestandteil dieser hierarchischen Strukturierung sind orientierte, schwache Schnittstellen auf jeder Stufe der Längenskala, die die Nachgiebigkeit zwischen den harten und weichen Elementen vergrößern. In der Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Orientierung dieser schwachen Schnittstellen bei der Regulierung von Überbeanspruchungen insbesondere auf der Mikroskala entscheidend ist. Dort tragen diese schwachen Schnittstellen zu großer mechanischer Anisotropie bei, die im Elastizitätsmodul und der Kraft repräsentiert ist. Ein andere Unter…
author: Seto, Jong
language: en
language: English
license: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0/
date published: 2010-05-12
date modified: 2026-07-27T21:28:31Z
provider: Technische Universität Berlin
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Technische Universität Berlin

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property ID: DOI
value: 10.14279/depositonce-2467