انقلابی در صنعت پروتز با آلیاژی چهار برابر محکم‌تر از تیتانیوم

در مجله علوم پیشرفته شرح داده شده که یک گروه از دانشگاه رایس با رهبری امیلیا مارسان (Emilia Morosan) به این موفقیت دست پیدا کرده‌اند. این آلیاژ چهار برابر قوی‌تر از تیتانیوم خالص است و مهم‌تر از آن می‌تواند با بافت زنده استفاده شود.

در حال حاضر تیتانیوم به دلیل داشتن ویژگی‌هایی از قبیل قوی بودن، مقاوم در برابر سایش و غیر سمی بودن برای زانوی مصنوعی و مفصل ران ترجیح داده می‌شود. با این حال ایمپلنت‌های فعلی پس از حدود ۱۰ سال جایگزین می‌شوند. از این آلیاژ جدید می‌توان برای کاشت‌های طولانی مدت استفاده کرد، پژوهشگران اشاره کردند که این آلیاژ ۷۰ درصد کمتر از تیتانیوم خالص فرسوده می‌شود.

طبق گفته‌های امیلیا «این آلیاژ چهار برابر محکم‌تر از تیتانیوم خالص است که در حال حاضر در بسیاری از ایمپلنت‌های دندانی و جایگزین مفصل‌ها استفاده می‌شود. ساخت این ترکیب مشکل نیست و از ماده جدیدی تهیه نشده است».

این آلیاژ با نام beta-Ti3Au از تیتانیوم و طلا با نسبت سه به یک ساخته می‌شود. اتم‌ها در یک ساختار مکعبی بلوری محکم در کنار هم قرار گرفته‌اند و گرچه پژوهشگران برای نخستین بار آنها را کشف نکرده‌اند اما برای نخستین بار به کاربردهای آن‌ دست پیدا کرده‌اند.

بی‌بی‌سی اشاره می‌کند که گذشته از کاربردهای زیست پزشکی می‌توان از Ti3Au در حفاری‌ها، کالاهای ورزشی و غیره استفاده کرد. اما با توجه به اینکه استخوان انسان قادر به رشد اطراف تیتانیوم است، استفاده اولیه و آشکار آن در مفاصل مصنوعی است.

نویسندگان در مقاله خود اظهار داشتند: «ویژگی‌های مکانیکی ترکیب فلزی (بتا-Ti3Au) نشان می‌دهد برای کاربردهای پزشکی (که در حال حاضر از تیتانیوم استفاده می‌شود) مناسب است. افزایش چهار برابری سختی در مقایسه با تیتانیوم خالص باعث شده تا این ترکیب فلزی زیست سازگار، سخت‌ترین آلیاژ شناخته شده باشد».

منبع: iflscience

منبع : مجله فناوری های توان افزا و پوشیدنی