 |
В ТГУ налаживают акустический контроль имплантата
Учёные Тольяттинского госуниверситета нашли способ проверять качество магниевых имплантатов по звуку, который металл издаёт при сжатии. Метод позволит контролировать сплавы прямо на производстве, без дорогих лабораторных анализов. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.
Магниевые сплавы используют для изготовления хирургических спиц, винтов и пластин, которые не нужно удалять после того, как сломанная кость срослась. Они лёгкие, прочные, а главное – способны постепенно растворяться в организме и выводиться из него, не оставляя следа. Но у магния капризный характер.
– Его кристаллическая решётка устроена так, что при обработке – ковке, прокатке или экструзии – в материале возникает текстурная анизотропия, из-за чего свойства сплава начинают сильно зависеть от того, с какой стороны и как надавить. В результате при производстве мы рискуем получить заготовку, которая станет слишком хрупкой или, будет растворяться слишком быстро, – поясняет директор Научно-исследовательского института прогрессивных технологий (НИИПТ) ТГУ Дмитрий Мерсон.
Авторы работы исследовали сплав ZX10 (система Mg-Zn-Ca) собственной разработки в пяти разных состояниях: от простого литья до сложной термомеханической обработки. Образцы сжимали в разных направлениях, а рядом, на расстоянии двух сантиметров от металла, установили высокочувствительный датчик. Он улавливал акустические сигналы в широком диапазоне частот. Частота записи – два миллиона значений в секунду, так что ни один всплеск энергии не остался незамеченным.
Проведя эксперименты, учёные выяснили, что мощность акустического сигнала зависит от того, как кристаллы развёрнуты относительно направления сжатия. Раньше считалось, что главное – размер зёрен. Если кристаллы правильного размера и «смотрят» в правильную сторону, металл звучит «слаженно» и «чисто». Если нет – звук «рваный» или «слабый», это верный показатель того, что структура сформировалась неудачно.
– Сейчас, чтобы оценить качество сплава, нужно резать образец, шлифовать, травить кислотами и рассматривать под дорогим микроскопом. Это занимает очень много времени, – говорит Дмитрий Мерсон. – Наш новый метод упрощает процесс многократно: поставил образец, сжал, записал звук – и сразу понятно, всё ли в порядке. Если звук слишком тихий, значит, кристаллы «зажаты», и заготовка получилась жёсткой и хрупкой. Если звук слишком мощный, возможно, материал перегрели, и он будет слишком мягким.
Такой способ контроля делает технологию производства медицинских имплантатов более предсказуемой, а значит снижает риски для пациентов.
Коллектив учёных планирует адаптировать метод для онлайн-мониторинга процессов горячей деформации и расширить спектр исследуемых сплавов.
Результаты своего исследования специалисты НИИПТ ТГУ отразили в статье, которую опубликовал Russian Journal of Non-Ferrous Metals – это ведущий научный журнал, специализирующийся на металлургии цветных металлов и сплавов.
Справка
Исследования, связанные с магниевыми сплавами медицинского назначения, Тольяттинский госуниверситет ведёт в рамках Передовой инженерной школы «ГибридТех». На площадке университетского технопарка налажено первое в России серийное производство биорезорбируемых имплантатов MgSorb в коллаборации с индустриальным партнёром – ООО «Медицинская торговая компания». Освоен выпуск 60 типоразмеров компрессионных и кортикальных винтов и спиц, которые поставляются в ведущие клиники страны – от Калининграда до Южно-Сахалинска. В 2026 году планируется выпустить 18 тысяч магниевых имплантатов, а в перспективе нарастить объём до 30 тысяч изделий в год.
Контактное лицо: Ольга Колпашникова (написать письмо автору)
Компания: ТГУ (все новости этой организации)
Добавлен: 22:54, 30.06.2026
Количество просмотров: 380
Страна: Россия
| Ученые ПНИПУ нашли новый способ очищать воду от стронция, ПНИПУ, 21:28, 13.10.2026, Россия |
58 |
| Сегодня нередко в стоки и водоёмы попадают ионы стронция, способные вызывать у человека тяжелые заболевания. Но удалять их одновременно дёшево и быстро пока не получается. Ученые ПНИПУ создали новый материал для удаления стронция из воды. Их сорбент связывает больше ионов и работает в 3 раза быстрее аналогов. |
|
| «Поток-сирота»: ученый Пермского Политеха рассказал о звездопаде Дельта-Ауригиды, ПНИПУ, 21:26, 13.10.2026, Россия |
36 |
| В ночь с 10 на 11 октября можно будет увидеть Дельта-Ауригиды — один из самых интригующих, но малоизвестных звездопадов осени. Его радиант располагается в созвездии Возничего, а пик активности приходится на 11 октября. О том, почему Дельта-Ауригиды называют «потоком-сиротой» и как его не пропустить, рассказывает ученый Пермского Политеха. |
|
| Ученые Пермского Политеха рассказали, на что смотреть при покупке незамерзайки для машины, ПНИПУ, 21:15, 13.10.2026, Россия |
39 |
| С наступлением холодов перед каждым водителем встает вопрос: какую стеклоомывающую жидкость залить в бак, чтобы она не замерзла, справлялась с грязью и не навредила ни машине, ни людям в салоне. О том, из чего состоит незамерзайка и на что ориентироваться при ее выборе, рассказали ученые Пермского Политеха. |
|
|
|
