Во-первых, в существующие сплавы помимо прочих входят, например, алюминий и ванадий. Они могут вызывать аллергические, токсические и прочие реакции. В улучшенном сплаве содержится минимальное количество таких элементов.
Во-вторых, многие сплавы имеют высокую жесткость в сравнении с костью. Из-за этого может произойти атрофия и деградация костной ткани – в ней появятся трещины. Над этой характеристики команда так же поработала. “После комплекса специальных обработок нам удалось повысить прочность и снизить жесткость (модуль упругости) сплава”, – поясняет соавтор разработки, инженер-исследователь кафедры теормообработки и физики металлов УрФУ Галымжан Муканов.
Жесткость снизилась в полтора раза. Нужной структуры удалось добиться за счет ротационной ковки.
В качестве образца для исследования взяли титановый сплав Ti-39Nb-7Zr. При помощи этого метода его обработали при температуре 450 С°. Это позволило изменить структуру сплава – микрочастицы (зерна) вещества уменьшились примерно в 5-7 раз – с 2500-3500 нанометров до 500 нанометров. Таким образом, вещество стало прочнее и эластичнее. Сочетание свойств приблизило его к широко используемому в медицине сплаву Ti-6Al-4V – но, помимо этого, новинка менее токсична, как уже говорилось выше.