В России создали биосовместимый титановый сплав с эффектом сверхупругости
Специалисты Университета МИСИС совместно с канадскими коллегами разработали уникальную технологию, позволяющую впервые достичь эффекта сверхупругости в титановом сплаве. Этот сплав совместим с биологическими тканями. Его можно использовать для изготовления ортопедических имплантатов методом 3D-печати. Инновационная технология уже защищена патентом и обещает стать эффективным решением для восстановления поврежденной костной ткани, говорится на сайте учебного заведения.
Создание персонализированных имплантатов входит в число приоритетных направлений биомедицинских исследований. Особенность таких изделий заключается в том, что кроме прочности и защиты от коррозии необходима высокая степень соответствия механическим характеристикам натуральной костной ткани.
«Титановые сплавы, в том числе с эффектами памяти формы и сверхупругости, при аддитивном производстве зачастую теряют часть функциональных свойств из-за изменений химического состава при распылении порошка и лазерном плавлении. Для решения этой задачи мы целенаправленно скорректировали задаваемый состав еще на этапе выплавки, увеличив содержание титана и снизив количество циркония и ниобия. Эта мера позволила скомпенсировать потерю титана в последующем производственном цикле и получить в изделии целевой состав — Ti-18Zr-15Nb», — комментирует д.т.н. Вадим Шереметьев, заведующий лабораторией сплавов с памятью формы НИТУ МИСИС.
Сплавы, созданные методом селективного лазерного плавления, показали ряд важных особенностей. Их модуль упругости гораздо точнее соответствует характеристикам костной ткани, чем у стандартных титановых сплавов, производимых традиционным способом.
Используя новую технологию, ученые впервые смогли добиться эффекта сверхупругости с повышенной обратимой деформацией в биосовместимом сплаве Ti-Zr-Nb последнего поколения. Этот результат важен потому, что сверхупругость играет ключевую роль в ортопедических конструкциях, подверженных повторяющимся нагрузкам и требующих быстрого восстановления первоначальной формы после их снятия. В дальнейших планах — развитие концепции персонализированных изделий с индивидуальной внутренней структурой, рассчитанной специально под нужды каждого пациента.
Ранее в России разработали новый метод формирования алмазных изделий.
