Effetto piezoelettrico e densità ossea

L'effetto piezoelettrico è la proprietà di alcuni materiali di convertire l'energia meccanica in corrente elettrica. "Piezo" è una parola greca che significa "strizzare". L'effetto fu scoperto per la prima volta da Pierre Curie e Jacques Curie nel 1880. il dottor io. Yasuda nel 1957 scoprì l'esistenza dell'effetto piezoelettrico nelle ossa.

L'effetto piezoelettrico diretto è definito come la capacità di un materiale di produrre tensione sotto tensione o compressione.

L'effetto piezoelettrico inverso è definito come la flessione causata in materiali piezoelettrici, come ceramiche e cristalli, a causa del potenziale applicato o del campo elettrico.

La maggior parte delle ossa è costituita da matrice ossea di natura inorganica e organica. L'idrossiapatite, che è cristallina, costituisce la parte inorganica della matrice ossea. D'altra parte, il collagene di tipo I è la parte organica della matrice. È stato scoperto che l'idrossiapatite è responsabile della piezoelettricità nelle ossa.

Quando le molecole di collagene, costituite da portatori di carica, vengono sollecitate, questi portatori di carica dall'interno si spostano verso la superficie del campione. Questo produce potenziale elettrico attraverso l'osso.

Lo stress che agisce sull'osso produce l'effetto piezoelettrico. Questo effetto, a sua volta, attrae le cellule che costruiscono le ossa (chiamate osteoblasti) a causa della formazione di dipoli elettrici. Questo successivamente deposita minerali, principalmente calcio, sul lato stressato dell'osso. Quindi, l'effetto piezoelettrico aumenta la densità ossea.

Una stimolazione elettrica esterna può portare alla guarigione e alla riparazione dell'osso. Inoltre, l'effetto piezoelettrico nell'osso può essere utilizzato per il rimodellamento osseo. Il Dr. Julius Wolff nel 1892 osservò che l'osso viene rimodellato in risposta alle forze che agiscono su di esso. Questa è anche nota come legge di Wolff.