Modeller af polykrystallinsk titanium

Nanostrukturerede materialer til stærkere implantater

tirsdag 03 sep 13

Kontakt

Leon Mishnaevsky
Seniorforsker
DTU Vindenergi
46 77 57 29
Modeller af polykrystallinsk titanium
Billedet er publiceret i: J. Segurado, J. Llorca, Computational Materials Science, Eds. L.Mishnaevsky Jr and E.Levashov, Vol. 76, 013, pp 3–11.
Et europæisk-russisk samarbejdsprojekt, ledet af DTU, forsker i metoder til at nanostrukturere titan, som er et lovende materiale til implantater. En international konference 4.-6. september sætter fokus på modellering af nanomaterialerne.

Med den stigende levealder bliver der stadig flere, som får brug for en kunstig hofte eller en ny tand, og som lever så længe med implantatet, at det når at blive slidt op. Man leder derfor efter materialer, der kan holde længere, og metallet titan ser ud til at være et godt bud, også fordi det accepteres af kroppens immunsystem. Men for at få de rigtige mekaniske egenskaber, blander man titanen med andre metaller, som kan være farlige, hvis de vandrer ud i kroppen.

En bedre løsning kan være at ændre strukturen i titanen. Ved at knuse og deformere metallet kan man ændre kornstørrelsen fra mikro- til nanometerskala, og det gør materialet både stærkere, mere holdbart og mere biokompatibelt.

Denne proces skal styres omhyggeligt, så man får lige præcis de egenskaber, man ønsker. Hertil benytter man computermodellering, og det er disse metoder, som bliver præsenteret og diskuteret på konferencen ’Computational Modelling of Nanostructured Materials, som holdes i Frankfurt 4.-6. september.

For konferencen står seniorforsker Leon Mishnaevsky, som koordinerer EU-projektet ’Virtual Nanotitanium’ med deltagelse af forskergrupper fra Danmark, Belgien, Tyskland, Spanien, Israel og Den Tjekkiske Republik.

Projektet, der startede i 2011, involverer også tre russiske forskergrupper finansieret af det russiske ministerium for uddannelse og videnskab. I løbet af de første år er der blevet udviklet flere nye computermodeller og metoder til at nanostrukturere og teste titan-materialerne, ligesom der er præsenteret en ny, lovende prototype på en ren titaniumskrue til tandimplantater, der er både mindre og stærkere end dem, man normalt bruger.

Relaterede Videoer