Российские ученые применили компьютерное управление для создания равномерного пористого покрытия из тантала на поверхности титана с помощью электроискровых разрядов. Последующая высокотемпературная обработка значительно увеличила прочность и твердость такого покрытия в 2-5 раз по сравнению с традиционными покрытиями на основе оксида и нитрида титана. Полученное сверхтвердое покрытие позволит значительно продлить срок службы титановых имплантов, используемых в стоматологии и хирургии, и улучшить их взаимодействие с костными тканями.
Титан широко применяется в стоматологии и хирургии благодаря своей прочности, легкости и стойкости к коррозии. Однако некоторые примеси в титановых сплавах могут вызывать аллергические реакции. Чтобы избежать таких проблем, часто используют пористые покрытия из керамики или других материалов, которые обеспечивают биосовместимость с организмом и улучшают сращивание с костными тканями. Тантал является перспективным материалом для таких покрытий, так как образуется тонкий оксидный слой на его поверхности, который обладает стойкостью к коррозии и хорошей биосовместимостью.
В предыдущих исследованиях ученые разработали метод электроискрового легирования для нанесения слоя тантала на титан. Однако проблемой была неравномерная толщина покрытия. В новом исследовании ученые автоматизировали процесс с помощью компьютерного управления, что позволило получить равномерное покрытие.
Затем исследователи провели высокотемпературную обработку, которая сформировала тонкий оксидный слой на покрытии и вызвала эффект «самозалечивания» трещин. Это значительно увеличило прочность и твердость пористого материала. Полученное сверхтвердое покрытие обладает твердостью 60-80 ГПа, превышающей показатели других биосовместимых покрытий.
Эта технология имеет большой потенциал для использования в титановых имплантах. Она поможет улучшить их характеристики, продлить срок службы и обеспечить лучшее сращивание с костными тканями. Дальнейшие исследования и развитие этой методики могут привести к созданию более прочных и долговечных титановых имплантов.
Автор: Евгения Бусина
Использованы фотографии: International Journal of Refractory Metals and Hard Materials
Косатки утопили еще одно судно у берегов Европы
Эксперты предупреждают, что число нападений будет только расти....
Астероидная лихорадка набирает обороты
Получится ли у энтузиастов заработать триллионы долларов на металле из космоса?...
Американские военные присматриваются к вооружённым робопсам
С помощью таких роботов можно вести разведку боем....
Террор на колесах: «умные» автомобили помогают преступникам преследовать… своих хозяев
Новые времена рождают новые кошмары....
Волшебная таблетка от похмелья уже совсем рядом
Съедобный гель почти мгновенно нейтрализует действие алкоголя. Не без нюансов....
Назад в Средневековье: растения на Марсе будут выращивать по древним технологиям
Как ни странно, но старые способы могут серьезно повысить урожайность....
Сомнамбулизм: что происходит в мозгу лунатика
Учёные занялись проблемой, от которой до сих пор не существует лекарств....
Умные контактные линзы превратили глаза в геймерские «джойстики»
Изобретение позволит управлять роботами и взаимодействовать с ПО....