Костные имплантаты по индивидуальным чертежам
Кости представляют собой довольно легкие, но прочные структуры, способные выдерживать экстремальные нагрузки. Внутренняя фракция кости имеет губчатую структуру. В определенных зонах она уплотнена и компактна, в то время как в других отличается выраженной пористостью. Специалисты, занимающиеся проектированием и изготовлением легких конструкций, очень заинтересованы в использовании этого принципа на практике.
Ученые Фраунхоферского института машиностроения и изучения прикладных материалов разработали моделирующую программу, позволяющую просчитывать параметры внутренней структуры и распределения плотностей костной ткани. Эта программа предоставляет информацию о том, каким образом должна быть организована структура, отвечающая определенным требованиям.
Мощная моделирующая технология позволяет воплотить полученную информацию в реальность. Для этого поверхность заготовки покрывается тончайшими слоями специального металлического порошка. Лазерный луч разогревает и спекает порошок в определенных местах, в которых конечная структура должна обладать особой прочностью.
Конечный продукт представляет собой деталь нужной формы с открытыми порами. Каждая его точка обладает строго заданной плотностью и необходимой стабильностью. Эта методика позволит инженерам создавать элементы повышенной легкости, строго соответствующие требованиям каждой конкретной задачи.
В процессе работы ученым удалось еще боле усовершенствовать методику. Они научились изменять внутреннюю структуру готовых элементов с помощью точного сверления.
С помощью новой технологии достаточно несложно будет изготавливать индивидуальные имплантаты, внутренняя структура которых будет соответствовать структуре кости пациента. Металлический порошок из таких материалов, как титан и сталь, позволяет реконструировать различные костные элементы, такие как составные части коленного сустава.
По словам авторов, предлагаемая ими технология обладает большим потенциалом в различных областях, причем производство костных имплантатов – это только начало. Преимущества несущих конструкций, сочетающих легкость и прочность костей, в таких отраслях, как самолето- и автомобилестроение, настолько очевидны, что не нуждаются в пояснениях.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily
14.07.2008