В журнале Advanced Materials опубликована статья о создании учеными Высшей инженерной школы университета Тохоку (Япония) нового биоматериала, который может быть использован для изготовления имплантатов, таких, как эндопротезы тазобедренного или коленного сустава и костные пластины. Используемые сегодня металлические биоматериалы более жесткие, чем человеческая кость, и использование их в качестве имплантатов приводит к атрофии кости, т.е. разрушению костной ткани из-за снижения ее плотности. А биоматериалы с повышенной гибкостью уступают по износостойкости.
Авторы попытались сократить разрыв в модуле Юнга между металлическими имплантатами и человеческими костями. Когда материал гибкий, он имеет низкий модуль Юнга. Когда он жесткий, он имеет высокий модуль Юнга. Новый биоматериал на основе Co-Cr имеет низкий модуль Юнга (10-30 ГПа), почти такой же, как у человеческой кости, а также обладает высокой износостойкостью.
Ученые создали сплав Co-Cr-Al-Si (CCAS ) методом циклической термообработки и получили крупные монокристаллы размером в несколько сантиметров. Скорость восстановления деформации нового сплава составила 17%, что в два раза выше, чем у коммерчески доступных сплавов с памятью формы Ti-Ni.
“Мы знали, что хром обладает сильной коррозионной стойкостью, но сверхэластичность, гибкость и значительная износостойкость материала на основе кобальт-хрома нас удивили”, — говорят исследователи.
Исследователи планируют продолжить свои исследования для достижения оптимальных результатов. На следующем этапе работы команда собирается еще лучше изучить свойства материала, чтобы понять, как оптимально его применить.
