Это критически важно для материалов, постоянно контактирующих с биологическими жидкостями, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза. В вузе отметили, что добавление циркония, меди или ниобия может эффективно повысить коррозионную стойкость изготавливаемых сплавов. Повышение коррозионной стойкости титановых сплавов с высокой биосовместимостью и памятью формы напрямую ведет к увеличению срока службы медицинских изделий, снижению рисков для пациентов и развитию персонализированной медицины.
«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 строго определенном порядке. Именно благодаря неупорядоченному расположению атомов МС характеризуются высокой коррозионной стойкостью, отличными механическими свойствами и хорошей биосовместимостью. Так что у этого материала многообещающий потенциал для применения в качестве биоматериалов», — сказала доцент кафедры физики металлов ФФ ТГУ Марина Остапенко.
Физики ТГУ обратились к методу ионной имплантации. Он позволяет задействовать только приповерхностные слои материала, создавая на них металлическое стекло. При этом материал сохраняет необходимый эффект памяти формы. В результате на поверхности сплава формируется композитный оксидный слой, содержащий как аморфные, так и кристаллические оксиды. Этот слой защищает сплав от коррозии.
«У коррозионных испытаний есть определенный срок проведения эксперимента, обычно он длится не более 1,5−2 часов. Все образцы находятся в растворах примерно одинаковое количество времени, но уровень разрушения у них в итоге будет разный. Сейчас, глядя на результаты испытаний, мы можем сказать, что срок службы сплава после высокодозной ионной имплантации увеличился в семь раз», — сказала магистрант ФФ ТГУ Софья Южакова.
Разработанный в ТГУ метод позволяет модифицировать поверхность изделий сложной формы. Таким образом, расширяются горизонты для создания персонализированных имплантатов и хирургических инструментов с улучшенными характеристиками. Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда. Результаты представлены в статье журнала «Materials Today Communications».
