Саратовские специалисты разработали метод вакуумного напыления ниобия на титан. Рассказываем, как новая технология увеличивает твердость имплантатов и снижает риск отторжения, а также где еще планируют применять метод.
Ученые из Саратовского государственного технического университета имени Ю. А. Гагарина разработали инновационное защитное покрытие для медицинских имплантатов. Нанесение слоя ниобия на поверхность титана увеличивает его твердость более чем в шесть раз и снижает риск отторжения организмом, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Проблема современных титановых имплантатов заключается в том, что сам по себе этот биосовместимый металл недостаточно прочен для выдерживания постоянных нагрузок при ходьбе или беге. Чтобы повысить прочность, в сплав обычно добавляют алюминий и ванадий. Однако эти примеси со временем могут вымываться из конструкции, вызывая воспаление окружающих тканей у пациента.
В качестве безопасной альтернативы исследователи предложили использовать ниобий. Этот металл абсолютно нетоксичен и значительно повышает твердость, но он слишком сложен в обработке: придать ему нужную форму резанием практически невозможно. Поэтому саратовские физики решили наносить ниобий на готовые титановые изделия методом вакуумного напыления.
Процесс создания покрытия напоминает работу высокотехнологичной печи. Тестовые диски из технического титана помещали в вакуумную камеру напротив кольцевой ниобиевой мишени. С помощью индукционного тока мишень нагревали свыше 2000 градусов Цельсия. При такой температуре ниобий испарялся, и его частицы оседали на поверхности титана, проникая вглубь приповерхностного слоя на расстояние до 70 микрометров.
Источник: hi-tech.mail.ru