مادة التيتانيوم هيكل الصغيرة التي يسهل اختراقها

يستخدم التيتانيوم على نطاق واسع في المنتجات الطبية التي يزرعها الإنسان بسبب توافقه الحيوي الجيد ، والجراثيم ، والقوة العالية ، والوزن الخفيف ، ومقاومة التآكل ، وعدم ترسيب المعادن الثقيلة.

Recently, scientists from the United States, Japan, and South Korea have developed a new method to prepare titanium materials with three-dimensional microstructures. They first prepared a two-layer titanium hydride mesh by printing, then rolled the mesh into a cylinder and reduced it to titanium by partial vacuum sintering. This method gives us greater flexibility in controlling the shape and geometry of the material. Using this technique, the researchers fabricated meshed titanium rolls and characterized their microstructure and mechanical properties. The ink used for printing is composed of titanium hydride powder and a copolymer. The researchers measured the weight, diameter and height of the titanium coils before and after heat treatment to calculate the material's porosity. They also performed uniaxial compression tests on the material, measuring the strain and hardness of the material.

أظهرت النتائج التجريبية أن هذا الهيكل الشبكي يحصل على توافق جيد جدًا من الصلابة والصلابة واللدونة. يتم تلبيد شبكات الطبقة الثنائية المتعامدة جيدًا معًا. يمكن ملاحظة المسام الدقيقة على ألياف التيتانيوم لكل طبقة. مع انخفاض حجم حبيبات المسحوق ، تزداد خصائص التلبيد ، بينما تقل المسامية.

يتميز التيتانيوم ذو البنية الدقيقة بميزتين أخريين للزرع في جسم الإنسان:

1. تقليل صلابة المواد ، وبالتالي إضعاف تأثير الحماية من الإجهاد.

ثانيًا ، يمكن أن يؤدي إلى نمو العظام وتسريع الجمع بين جسم الإنسان والغرسة. يجمع التيتانيوم لهياكل الجمالون أو المصفوفات الدقيقة بين القوة العالية والكثافة المنخفضة والمقاومة الممتازة للضرر.

بقدر ما يتعلق الأمر بالطرق الحالية لتحضير مثل هذه المواد ، فإنها تشمل بشكل أساسي الصب الدقيق المتماثل ، أو تلبيد مصفوفات الأسلاك المكدسة ، أو تلبيد شعاع إلكتروني / ليزر انتقائي لمسحوق التيتانيوم.

في النهاية ، وجد الباحثون أن طريقة تحضير مادة التيتانيوم المجهرية الجديدة هذه ليست مناسبة فقط لمعدن التيتانيوم ، ولكن يمكن أيضًا توسيعها تمامًا لتشمل معادن عملية أخرى باستخدام هذه الطريقة ، ويمكن استخدامها حتى مع أكسيد قابل للتلبد {{ 0}} مواد خزفية قائمة.