Инновационный метод обработки сплавов способствует повышению их антикоррозионных характеристик и обеспечивает прогресс в лечебной практике.
Образцы сплава Ti-Ni-Cu-Zr до и после коррозионных испытаний.Источник: news.tsu.ru
Ученые Томского государственного университета разработали инновационный метод повышения устойчивости биосовместимых материалов на основе никелида титана к коррозии. Впервые использован процесс высокодозной ионной имплантации, при которой материал подвергался бомбардировке ионами ниобия. Образовавшаяся на поверхности оксида пленка эффективно защищает металл от воздействия окружающей среды, говорится на сайте учебного заведения.
Испытания продемонстрировали увеличение антикоррозионных свойств сплава в семь раз в условиях физиологического раствора и искусственной слюны. Это особенно актуально для медицинских имплантатов, взаимодействующих с биологическими жидкостями организма.
Коллектив ученых занимался разработкой новых методов повышения долговечности и эффективности сплавов типа Ti-Ni-Cu-Zr, обладающих эффектом памяти формы. Эти уникальные материалы находят широкое применение в медицине, в частности, используются для изготовления самораскрывающихся стентов и специальных ортодонтических конструкций.
Было установлено, что введение добавок циркония, меди или ниобия существенно улучшает способность материала противостоять разрушению. Такие достижения позволяют значительно продлить срок эксплуатации медицинских устройств, минимизировать риски осложнений для пациентов и создать условия для дальнейшего прогресса в сфере индивидуальной медицинской помощи.
Научный коллектив проекта во главе с Мариной Остапенко.Источник: news.tsu.ru
«Для решения поставленной задачи было предложено формировать на поверхности исходного материала металлические стекла (МС). Это уникальный материал, характеризующийся случайным неупорядоченным расположением частиц, в отличие от обычных твердых тел, где атомы расположены в строгом определенном порядке», — комментирует доцент кафедры физики металлов ФФ ТГУ Марина Остапенко.
По данным эксперта, особая структура МС обеспечивает повышенную устойчивость к коррозии, хорошие механические характеристики и биосовместимость. Стандартные технологии изготовления предполагают ультрабыстрое охлаждение, которое позволяет производить лишь тонкие листы и пленки, малопригодные для широкого спектра медицинских приборов. Ученые предложили иной подход — внедрение метода ионной имплантации. Этот способ создает поверхностный металлический слой, сохраняя при этом важнейшие качества материала, включая эффект памяти формы. В итоге удается достичь повышенной прочности и длительного срока службы медицинских изделий.