В Томске работают над созданием материала с упругостью человеческой кости

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.

Ссылка на источник: http://fano.gov.ru/ru/press-center/card/?id_4=40061