Лента TH Статьи о науке и технике


Титановая пена обеспечит фантастическую прочность костей

∴ 463

Большинству людей, конечно, известен Росомаха, главный герой известной серии фантастических фильмов «Люди Икс /X-Men». Помимо прочих достоинств, главный герой был обладателем металлического скелета, благодаря которому он мог творить совершенно невероятные вещи. Так вот, в скором будущем Росомаха может стать не единственным обладателем такого скелета, если новая титановая «пена» будет признана подходящим материалом для замены и укрепления поврежденных костей скелета человека.

Искусственные кости и импланты, как правило, изготавливаются из твердого металла, в основном из титана. Титан очень хорошо принимается человеческим организмом, но импланты из титана имеют значительно большую прочность и жесткость, чем обычные костные ткани. У этой «медали» есть две стороны, с одной стороны внедрение титановых костей может стать своего рода усилителем скелета, позволяя человеку принимать более высокую нагрузку и поднимать большие тяжести, с другой стороны, костная ткань, которая является более мягким материалом, в местах сочленения с титановыми частями, постепенно разрушается, что иногда приводит к необходимости хирургического вмешательства с целью замены импланта.

Такое положение в ближайшем будущем может кардинально измениться благодаря исследованиям Питера Куэдбека (Peter Quadbeck) из института Фраунгофера (Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials Research) в Дрездене, который вместе с его коллегами разработали костные импланты из титана, имеющие структуру, подобную пене, которая была буквально скопирована с губчатой структуры обычной костной ткани. Такая пенообразная структура титана придает имплантам механические свойства, подобные свойствам костей человека, такие как гибкость, и способствует тому, что костные ткани буквально врастают в материал импланта, который из-за этого становится частью скелета человека.

Титановая пена производится достаточно просто. Полиуретановая пена, насыщенная титановым порошком и другими дополнительными веществами, формуется в соответствии с необходимой формой. Затем полученный конгломерат подвергается воздействию высокой температуры, которая испаряет полиуретан и другие вещества, к тому же воздействие высокой температуры заставляет сплавиться между собой частицы титана, которые после этой обработки сплавляются в пенообразную структуру.

Пока еще использование такой пены не одобрено для использования на людях, но ученые надеются, что это уже не за горами. Помимо чисто медицинского использования титановой пены для восстановления поврежденных костей, она, эта пена, вероятно может быть использована для создания нового, полуметаллического человеческого скелета.