Ученые из НИТУ МИСИС оформили патент на новую технологию выпуска природоподобных материалов-ауксетиков, которые можно применять как заменители живых костных и хрящевых тканей в организме человека.
В структуре ауксетиков имеются элементы вогнутой формы, придающие им необычные свойства. Например, они могут поглощать удары и сопротивляться разрушению, выдерживая длительные циклические нагрузки.
Природные ауксетики в организме людей — это кровеносные сосуды и трубчатые кости. Применяя современные компьютерные и аддитивные технологии, ученые научились «программировать» свойства ауксетиков под поставленные задачи.
Как рассказал соавтор разработки, инженер Научно-образовательного центра биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Владислав Львов, благодаря новому подходу можно конструировать новые материалы из геометрически правильных ячеек. Так, необходимые характеристики можно получать, регулируя остроту угла между ребрами ячеек.
Исследователи применили свои разработки для создания методом 3D-печати позвоночных кейджей: искусственных имплантатов, которые используют для полной или частичной замены позвоночных дисков. Чаще всего кейджи изготавливают из металллов или полимеров.
Львов подчеркнул, что механические свойства кейджа и кости должны соответствовать. Слишком тверды имплантат раскрошит позвонок, а чересчур рыхлый разрушится сам. Ауксетики способны решить эту проблему, поскольку по своей структуре они имитируют естественную костную ткань организма.
Фото: Pixabay.com
