Инновационный подход к обработке сплавов способствует улучшению их антикоррозионных свойств и способствует прогрессу в области медицины.
Исследователи Томского государственного университета разработали новый метод, который улучшает устойчивость биосовместимых материалов на основе никелида титана к коррозийным процессам. Впервые применен процесс высокодозной ионной имплантации, в ходе которого материал подвергался воздействию ионов ниобия. Образовавшаяся на поверхности оксидная пленка эффективно защищает металл от негативного влияния окружающей среды, как указано на сайте учебного заведения.
Эксперименты показали, что антикоррозионные свойства сплава увеличились в семь раз в условиях физиологического раствора и искусственной слюны. Это особенно важно для медицинских имплантатов, которые контактируют с биологическими жидкостями организма.
Группа ученых работала над созданием новых методов, направленных на повышение долговечности и эффективности сплавов типа Ti-Ni-Cu-Zr, обладающих эффектом памяти формы. Эти уникальные материалы широко используются в медицине, в частности, для производства самораскрывающихся стентов и специализированных ортодонтических конструкций.
Было установлено, что добавление циркония, меди или ниобия значительно улучшает устойчивость материала к разрушению. Эти достижения позволяют существенно увеличить срок службы медицинских устройств, минимизировать риски осложнений для пациентов и создать основу для дальнейшего развития в сфере персонализированной медицинской помощи.
«Для достижения поставленных целей было предложено формировать на поверхности исходного материала металлические стекла (МС). Этот уникальный материал отличается случайным неупорядоченным расположением частиц, в отличие от обычных твердых тел, где атомы располагаются в строгом порядке», — комментирует доцент кафедры физики металлов ФФ ТГУ Марина Остапенко.
По словам эксперта, особая структура МС гарантирует повышенную устойчивость к коррозии, отличные механические свойства и биосовместимость. Стандартные технологии производства предполагают ультрабыстрое охлаждение, что позволяет создавать только тонкие листы и пленки, не подходящие для широкого применения в медицинских приборах. Ученые предложили альтернативный подход — использование метода ионной имплантации. Этот способ формирует поверхностный металлический слой, сохраняя при этом ключевые характеристики материала, включая эффект памяти формы. В результате достигается высокая прочность и длительный срок службы медицинских изделий.
Фото: hi-tech.mail.ru