Ученые из Томского государственного университета запатентовали материал для имплантатов из никелида титана с добавлением порошка титана. Материал обладает эффектом памяти и при нагрузках ведет себя как живая ткань, поэтому будет востребован в хирургии, стоматологии и травматологии, отмечается в сообщении пресс-службы Минобрнауки России, поступившем в распоряжение редакции Indicator.Ru.

Исследователи из Сибирского физико-технического института ТГУ запатентовали способ получения материала для имплантатов, которые при физических нагрузках ведут себя так же, как и живые ткани организма. Материал создан на основе прочного никелида титана с добавкой порошка титана, которая позволила регулировать пористость и достигать при этом эластичности и эффекта памяти формы. Имплантаты из нового материала отличаются биосовместимостью, высокопрочностью, коррозионной стойкостью и долговечностью и при этом подобны настоящим костям.

«Живые ткани изменяют свою форму под действием нагрузки не упруго, а по особой гистерезисной закономерности. Это очень необычный процесс: при начале деформирования биологическая система сильно сопротивляется и быстро накапливает напряжение, но потом выходит на плато — и дальше деформация идет без увеличения напряжений. А при разгрузке биологическая система как бы сопротивляется данной разгрузке и после снятия внешних напряжений полностью восстанавливает исходную форму», — объясняет один из авторов разработки, старший научный сотрудник лаборатории медицинских сплавов и имплантатов с памятью формы СФТИ ТГУ Сергей Аникеев.

Традиционные материалы для имплантатов, такие как титан, тантал или нержавеющие стали, не способны проявлять гистерезисное формоизменение под действием нагрузки. Из них делают высокопрочные спицы, штифты, пластины, чтобы под действием нагрузок в организме человека они не изменили свою форму. Создаются статичные условия для работы в организме человека, в котором все находится в движении.

В сплаве на основе никелида титана благодаря реализации фазовых мартенситных превращений проявляется гистерезисная зависимость изменения формы при нагрузках. Именно поэтому имплантаты, изготовленные из такого материала, соответствуют новейшим медицинским требованиям в хирургии, стоматологии, травматологии.

Эластичный пористый материал на основе TiNi способен изменять свою форму на величину до 6–7% без остаточной деформации, то есть полностью возвращать исходную форму после сильного растяжения или сжатия. Имплантаты, изготовленные на основе такого сплава, имеют не только высокие конструкционные свойства, но и физико-механические параметры, которые максимально приближены к костным тканям организма человека.