Selective Crystal Growth Regulation by Chiral α-Hydroxycarboxylic Acids Improves the Strength and Toughness of Calcium Sulfate Cements
Notice bibliographique
Résumé
Natural biominerals, such as bones and teeth, use acidic matrix biomolecules to control growth, morphology, and organization of the brittle hydroxyapatite crystals. This interplay provides biominerals with outstanding mechanical properties. Recently, we reported that the l-enantiomer of chiral tartaric acid has a potent regulatory effect on the crystal structure and mechanical performance of brushite cement, a mineral with a monoclinic crystal system. We hypothesized that this strategy could be applied using various chiral α-hydroxycarboxylic acids to enhance the mechanical performance of calcium sulfate dihydrate cements, another mineral belonging to the monoclinic crystal system. Calcium sulfate cements are widely used in dentistry, medicine, and construction, but these cements have low mechanical properties. In this work, we first determined the impact of different chiral α-hydroxycarboxylic acids on the properties of calcium sulfate cements. After that, we focused on identifying the regulation effect of chiral tartaric acid on gypsum crystals precipitated in a supersaturated solution. Here, we show that the selective effect of α-hydroxycarboxylic acid l-enantiomers on calcium sulfate crystals improved the mechanical performance of gypsum cements, while d-enantiomer had a weak impact. Compare to the calcium sulfate cements prepared without additives, the presence of l-enantiomer enhanced the compressive strength and the fracture toughness of gypsum cements by 40 and 70%, respectively. Thus, these results prove the generalizability of this approach and help us to fabricate high-strength cements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».