โครงสร้างไมโครพรุนวัสดุไทเทเนียม

ไทเทเนียมใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ที่ฝังมนุษย์เนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีแบคทีเรียมีความแข็งแรงสูงน้ําหนักเบาทนต่อการกัดกร่อนและไม่มีการตกตะกอนโลหะหนัก

เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริกาญี่ปุ่นและเกาหลีใต้ได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการเตรียมวัสดุไทเทเนียมด้วยโครงสร้างจุลภาคสามมิติ พวกเขาเตรียมตาข่ายไทเทเนียมไฮไดรด์สองชั้นโดยการพิมพ์จากนั้นรีดตาข่ายลงในกระบอกสูบและลดเป็นไทเทเนียมโดยการเผาสูญญากาศบางส่วน วิธีนี้ทําให้เรามีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการควบคุมรูปร่างและรูปทรงเรขาคณิตของวัสดุ โดยใช้เทคนิคนี้นักวิจัยประดิษฐ์ม้วนไทเทเนียมตาข่ายและลักษณะโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติเชิงกลของพวกเขา หมึกที่ใช้สําหรับการพิมพ์ประกอบด้วยผงไทเทเนียมไฮไดรด์และโคพอลิเมอร์ นักวิจัยวัดน้ําหนักเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูงของขดลวดไทเทเนียมก่อนและหลังการรักษาความร้อนเพื่อคํานวณความพรุนของวัสดุ พวกเขายังทําการทดสอบการบีบอัดแบบ uniaxial บนวัสดุวัดความเครียดและความแข็งของวัสดุ

ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างตาข่ายนี้ได้รับความแข็งความแข็งและความเป็นพลาสติกที่ดีมาก ตาข่าย bilayer ออร์โธโกนัลถูกเผาอย่างดีด้วยกัน ไมโครโพเรสสามารถสังเกตได้บนเส้นใยไทเทเนียมของแต่ละชั้น เมื่อขนาดอนุภาคของผงลดลงคุณสมบัติการเผาจะเพิ่มขึ้นในขณะที่ความพรุนจะลดลง

ไทเทเนียมที่มีโครงสร้าง microporous มีข้อดีอีกสองประการสําหรับการฝังในร่างกายมนุษย์:

1.ลดความแข็งแกร่งของวัสดุ, จึงทําให้ผลการป้องกันความเครียดลดลง;

ประการที่สองมันสามารถแนะนําการเจริญเติบโตของกระดูกและเร่งการรวมกันของร่างกายมนุษย์และรากฟันเทียม ไทเทเนียมสําหรับโครงสร้างนั่งร้านหรือ microarrays รวมความแข็งแรงสูงความหนาแน่นต่ําและความต้านทานความเสียหายที่ดีเยี่ยม

เท่าที่วิธีการปัจจุบันของการเตรียมวัสดุดังกล่าวมีความกังวลพวกเขาส่วนใหญ่รวมถึงการหล่อความแม่นยําแบบจําลองการเผาของอาร์เรย์ลวดซ้อนกันหรือลําแสงอิเล็กตรอนที่เลือก / การเผาเลเซอร์ของผงไทเทเนียม

ในท้ายที่สุดนักวิจัยพบว่าวิธีการเตรียมวัสดุไทเทเนียมโครงสร้างขนาดเล็กใหม่นี้ไม่เพียง แต่เหมาะสําหรับโลหะไทเทเนียมเท่านั้น แต่ยังสามารถขยายไปยังโลหะที่ใช้งานได้จริงอื่น ๆ ได้อย่างสมบูรณ์แบบโดยใช้วิธีนี้และยังสามารถใช้สําหรับวัสดุเซรามิกที่ใช้ออกไซด์ที่เผาได้