В Томске работают над созданием материала с упругостью человеческой кости

Новости

Ученые Института физики прочности и материаловедения СО РАН (далее - ИФПМ 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», - рассказал сотрудник 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 сплавов системы титан - ниобий предложен метод плавки релятивистским пучком электронов вне вакуума. Материал для исследований производится совместно с учёными из Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН и Новосибирского государственного технического университета, а также при участии коллег из Китая. Затем ученые в Томске улучшают механические свойства полученного материала, комбинируя разные методы. 

«Для получения сплава мы используем 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», - отметил Иван Глухов.  

Работа над проектом запланирована на два года. За это время будет разработана технологическая цепочка производства сплава, а затем ученые передадут материал для тестирования на биосовместимость соответствующим специалистам.

Дата публикации: 17.05.2018 17:22
Дата последнего изменения: 17.05.2018 17:22

Оформить подписку на периодическую рассылку информационных материалов официального сайта ФАНО России