Журнал “Металлы” опубликовал статью о создании российскими учеными из Национального исследовательского университета “МИСиС” нового биосовместимого сплава на основе ниобия, титана и циркония, физико-механические свойства которого аналогичны свойствам костной ткани. Новый материал может стать основой для современных костных имплантатов.
В настоящее время основным материалом, используемым для восстановления костной ткани, является титан. Он хорош тем, что является биохимически инертным, что объясняется наличием оксидной пленки на его поверхности. Однако он не соответствует физико-механическим свойствам кости, что приводит к экранированию (снятию напряжения) и вызывает хрупкость окружающей костной ткани.
Выходом из этой ситуации является создание сплавов, которые должны быть сверхэластичными, то есть способными обратимо накапливать значительные напряжения (пружинить).
“В нашей работе мы исследовали структуру и функциональные свойства нескольких сплавов системы Ti-Zr-Nb с повышенным содержанием циркония. Ожидалось, что изменение соотношения этих элементов должно помочь найти оптимальный фазовый состав, который привел бы к выраженной сверхупругости при комнатной температуре”, — говорят ученые.
Специалисты получили четыре сплава с разным процентным содержанием металлов. Сплав, содержащий Ti-41%Zr-12%Nb, показал наилучшие характеристики. Он продемонстрировал высокую пластичность с относительным удлинением до разрушения более 20%, а общая обратимая деформация сплава составила более 6%.
В настоящее время материаловеды продолжают исследования, чтобы выбрать оптимальную технологию производства сплава для использования на практике.
