Begriff und Relevanz: Unter „Injury“ wird im werkstoffbezogenen Kontext vor allem die Schädigung biologischer Gewebe (z. B. Haut, Knochen, Gefäße) infolge mechanischer, thermischer, chemischer oder strahlungsinduzierter Einwirkung verstanden. Für die Entwicklung von Implantaten, Prothesen, Schutzsystemen und Medizinprodukten ist das Verständnis von Verletzungsmechanismen zentral.

Biomechanik der Verletzung: Gewebe zeigen ein komplex viskoelastisch‑plastisches Verhalten. Verletzungen entstehen, wenn lokale Spannungen, Dehnungen oder Energiedichten kritische Grenzwerte (Failure Criteria) überschreiten. Typische Beispiele sind Fraktur von Knochen unter Biege‑ oder Torsionsbelastung, Rissbildung in Weichgeweben bei Scherbelastung sowie thermische Nekrose bei Überschreitung temperatur‑zeit‑abhängiger Schwellen.

Material‑ und Designaspekte: Werkstoffe können sowohl Ursache von Injury (z. B. scharfe Kanten, zu hohe Steifigkeit, abrasive Oberflächen) als auch Mittel zu ihrer Reduktion sein (Stoßdämpfung, Energieabsorption, Reibungsreduktion). Wichtige Parameter sind Elastizitätsmodul‑Anpassung an Gewebe, Bruchzähigkeit, Oberflächenrauheit, tribologische Eigenschaften sowie die Gestaltung von Kontaktgeometrien.

Modellierung und Bewertung: Numerische Methoden, insbesondere Finite‑Elemente‑Analysen, werden zur Simulation von Gewebebelastungen und Verletzungsrisiken eingesetzt. Experimentell kommen standardisierte Prüfungen mit Gewebemodellen oder physischen Dummies zum Einsatz; daraus werden Injury‑Kriterien (z. B. maximal zulässige Beschleunigung, Druck, Dehnung) abgeleitet.

Biologische Antwort: Jede Injury initiiert Entzündungs‑, Heilungs‑ oder Remodeling‑Prozesse, die durch das eingesetzte Material (Biokompatibilität, Abbauprodukte, Oberflächenchemie) stark beeinflusst werden. Eine materialspezifische Reduktion von Verletzung und die Unterstützung der Regeneration sind zentrale Ziele moderner, funktionaler Werkstoffsysteme.