В России разработали новый сплав для зубных протезов

Учёные НИУ «БелГУ» разработали новый биосовместимый кобальт-хромовый сплав для стоматологии. По словам авторов разработки, новое соединение поможет решить вопрос с импортозамещением, расширить список недрагоценных материалов для протезов и сделать лечение у стоматологов более доступным. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.

Биосовместимые сплавы, по словам учёных, используют в медицине уже несколько столетий. Изделия из них встраиваются в тело человека и взаимодействуют с тканями. Они способны заменить поврежденные участки организма, суставы, целые конечности, отдельные кости и зубы. В стоматологии, например, уже давно используют протезирование на основе золотых и серебряных сплавов. Цена — один из их недостатков.

Требования к материалам, которые используют в ортопедической стоматологии, по словам учёных, очень высокие. «Инородное тело» должно быть не просто прочным, но и не раздражать десны и в целом полость рта: не вызывать воспаления, аллергии, не быть токсичным и радиоактивным. Также соединение должно хорошо противостоять коррозии, так как для него слюна человека — агрессивная среда.

В числе самых востребованных биосовместимых сплавов из недрагоценных металлов учёные выделяют кобальт-хромовые соединения. Они популярны так же, как нержавеющие стали и материалы на титановой основе. Кобальт-хромовые сплавы используют для изготовления металлических каркасов съемных частичных протезов. Кроме того, в последнее время из них создают скелеты имплантов и металлические элементы для реставраций.

Но у соединений этого типа есть и недостатки. Хотя кобальт-хромовые сплавы превосходят стальные и титановые аналоги по некоторым показателям, их применение может ограничиваться недостаточным уровнем пластичности и прочности, технологическими характеристиками, наличием в составе вредных примесей. Учёные Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ «БелГУ») решили эту проблему.

«Полученный нами новый перспективный материал на основе кобальта и хрома обладает высокими показателями предела прочности — от 900 до 936 МПа, предела текучести — от 600 до 705 МПа, и пластичностью на растяжение более 11 процентов при комнатной температуре» — рассказал профессор кафедры материаловедения и нанотехнологий НИУ «БелГУ» Сергей Жеребцов.

Добиться заметных результатов учёным удалось за счёт рационального легирования. По словам авторов исследования, переплав вакуумно-дуговым способом хрома, кобальта, вольфрама и молибдена в определенных количествах и добавление углерода позволяет добиться повышения прочностных свойств сплава при сохранении хорошей пластичности. Это стало возможным за счет реализации механизма твердорастворного упрочнения.

Исследователи убеждены, что реализация проекта не просто позволит расширить арсенал сплавов на основе системы кобальт-хром для изготовления зубных протезов, но и обеспечит решение актуальной на сегодняшний день задачи импортозамещения.

Работы по получению соединения, исследованию микроструктуры и проведению механических испытаний выполнены при поддержке Центра коллективного пользования «Технологии и Материалы» НИУ «БелГУ». Сейчас технология внедряется в промышленное производство на базе индустриального партнера НИУ «БелГУ» опытно-экспериментального завода «ВладМиВа».