В БелГУ получили порошок из нового сплава для 3D-печати имплантатов

Ученые Белгородского государственного университета создали новый биосовместимый сплав, по модулю упругости схожий с человеческой костью. Пятикомпонентный сплав может найти применение в аддитивном производстве медицинских имплантатов коленного и тазобедренного суставов.

Высокой прочности сплава удалось добиться благодаря использованию нового подхода, заключающегося в создании композиции с примерно одинаковым содержанием титана, циркония и ниобия (Ti30Zr38Nb20Ta8Sn4), сообщает пресс-служба вуза. По словам профессора кафедры материаловедения и нанотехнологий Сергея Жеребцова, за счет разницы в радиусах атомов возникают внутренние искажения, повышающие прочность без снижения пластичности. Кроме того, сплав продемонстрировал высокую биосовместимость и антикоррозионные свойства, нетоксичен для организма и не препятствует росту мультипотентных стволовых клеток. Следующим этапом стало получение порошка из нового сплава для 3D-печати медицинских имплантатов методом селективного лазерного сплавления (SLM).

«Наша команда впервые в России применила метод ультразвуковой атомизации для получения биосовместимого металлического порошка из высокоэнтропийного сплава. Ранее этим способом мы также получали порошки для стоматологических сплавов», — рассказал изданию «РИА Новости» Сергей Жеребцов.

Высокоскоростная ультразвуковая вибрация в инертной среде превращает поток пятикомпонентного металлического расплава в порошок из микрочастиц сферической формы и заданного размера. Из-за отсутствия трения между частицами подвижность порошка сопоставима с текучестью жидкости, что обеспечивает ряд преимуществ при аддитивном производстве, в том числе повышенную точность в плане плотности и высоты наносимых слоев, а также минимальную усадку.

«Разработанный нами способ позволяет получать порошок, элементный состав которого соответствует исходному литому состоянию сплава. Также мы экспериментально подтвердили равномерное распределение в полученном порошке химических элементов сплава», — рассказал научный сотрудник лаборатории объемных наноструктурных материалов Максим Озеров.

Ученые ведут переговоры с потенциальными промышленными партнерами для внедрения разработки. Исследования проведены на базе лаборатории объемных наноструктурных материалов при поддержке программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru