La biomeccanica è quella particolare branca della Bioingegneria che studia il comportamento meccanico di distretti anatomici e la interazione tra le strutture che li compongono avendo ognuna caratteristiche comportamentali differenti.
Se osserviamo una mandibola sezionata appoggiata su un piano (fig. 2-8 sx), possiamo vedere che la sua costituzione è il risultato dell’unione di componenti con comportamenti meccanici differenti. Paragonandola ad una sezione di ala a struttura geodetica (fig. 2-8 dx), possiamo dire che il lavoro esercitato dalle due strutture è simile. Esso è il risultato di elementi diversi che però per modalità di costruzione o genetiche lavorano in un insieme armonico che media le varie caratteristiche di base.
Ad esempio la corticale del canale mandibolare può essere paragonata al longherone dell’ala dell’aereo. La corticale lavora come la struttura geodetica alare.
La spongiosa ha caratteristiche tipo “honeycomb” (a nido d’ape) come nelle strutture in fibra di carbonio.
Il cemento armato (fig. 2-9) è una tipologia costruttiva che ha profonde analogie con la nostra implantologia. Il ferro è paragonabile ai nostri impianti. L’ osso, si comporta come il cemento. L’unione di questi due elementi costituisce un complesso strutturale che pur essendo formato da due componenti con diverse caratteristiche meccaniche, queste lavorano all’unisono senza soluzione di continuo. Le modalità progettuali e di costruzione ovviano alla difficoltà data dal lavoro comune di due elementi con modulo elastico differente. Questo è l’espressione delle caratteristiche elastiche di un corpo, ovvero la capacità di subire deformazione sotto l’ azione di una determinata forza ritornando allo stato iniziale al momento della cessazione del carico.
Il modello corretto non è certamente la figura A bensì la figura B che permette un lavoro all’unisono delle parti componenti perché il ferro che resiste ai momenti oppure alle sollecitazioni di flessione è posto alla periferia della struttura.
Le due componenti del cemento armato svolgono funzioni complementari. Il cemento contrasta le sollecitazioni di compressione. Il ferro quelle di trazione e flessione. La struttura è progettata per contrastare tutte le componenti che agiscono su di essa.
La flessione della trave è definita freccia ed indica la forma che acquisisce la struttura sottoposta al carico. Questo è il tipico comportamento delle travate di un ponte protesico.
