Сегодня - 21.03.2019

Томские ученые работают над материалом с упругостью человеческой кости

07 мая 2018
 
Источник, фото: портал «ИНО Томск»
 
Специалисты Института физики прочности и материаловедения СО РАН (Томский научный центр СО РАН) работают над получением биоинертных сплавов с низким модулем упругости для производства медицинских имплантатов. 
 
 
Сегодня самый распространенный материал для имплантатов — технически чистый титан, модуль упругости которого составляет около 120 гигапаскалей. У керамики, которая тоже используется широко, этот показатель еще больше — 200 гигапаскалей. При этом, если модуль упругости материала больше, чем у костной ткани, большая часть нагрузки перераспределяется на имплантат, что приводит к процессу биодеградации кости. Проблему решают путем создания сплавов с никелем, однако этот металл вреден для организма. 
 
«Мы занимаемся сплавами системы титан—ниобий, которые при определенном содержании второго компонента (ниобия) имеет модуль упругости порядка 55 гигапаскалей, что сопоставимо с костной тканью. На выходе должен получиться новый биосовместимый материал с высокими механическими характеристиками, пригодный для изготовления любых имплантатов», — говорит технолог 1-й категории лаборатории физики наноструктурных биокомпозитов ИФПМ СО РАН Иван Глухов.
 
Задачу получения сплава с нужными свойствами осложняет большая разница температур плавления титана и ниобия, поэтому для получения материалов системы титан—ниобий предложен метод плавки релятивистским пучком электронов вне вакуума. Материалы для исследований производятся совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Новосибирского государственного технического университета, а также с помощью партнеров в Китае. Затем томские ученые улучшают механические свойства полученного материала, комбинируя разные методы. 
 
«Для получения сплава мы применяем различные методы порошковой металлургии: электродуговую плавку и плавку высокоэнергетическим электронным пучком, подбирая оптимальные режимы, а затем улучшаем механические свойства полученных сплавов, используя интенсивную пластическую деформацию», — рассказывает Иван Глухов. 
 
Работа над проектом распланирована на два года. За это время будет разработана технологическая цепочка производства сплава, а затем ученые передадут материал для тестирования на биосовместимость специалистам из Германии или Сибирского государственного медицинского университета. 
 
Голосов еще нет
Поделись с друзьями: 

Система Orphus