Расслаивание "алмазных" протезов больше не проблема

Сверхтвердые покрытия из алмазоподобного углерода (DLC) продляют срок службы различных устройств. Однако в искусственных суставах эти покрытия часто отслаиваются и создают серьезную проблему. Исследователи...

Сверхтвердые покрытия из алмазоподобного углерода (DLC) продляют срок службы различных устройств. Однако в искусственных суставах эти покрытия часто отслаиваются и создают серьезную проблему. Исследователи из швейцарской лаборатории Empa выяснили причину и разработали метод устранения отслаивания DLC от металла.

Алмазоподобные углеродные покрытия широко используются в протезировании суставов, где очень важна износоустойчивость и прочность. Они выдержали многочисленные лабораторные испытания в том числе на переносимость тканями человека и воздействие агрессивных сред. Несмотря на это, после нескольких лет использования возникли серьезные проблемы. DLC-покрытие в имплантированных суставах, как и ожидалось, не износилось, но без видимых причин отслоилось.

В "пограничном слое" между имплантатом и покрытием образуется микротрещина

Швейцарские ученые провели детальные исследования взаимодействия между имплантатом и покрытием. В итоге выяснилось, что после нанесения покрытия в результате реакции различных материалов образуется «пограничный слой» толщиной в несколько атомов. Фактически формируется новый материал, свойства которого были изучены мало. Он не всегда полностью отвечает требованиям по коррозионной стойкости из-за чего образуется микротрещина, которая под механической нагрузкой растет, и в нее проникает жидкость, вызывающая отслоение DLC.

Исследование помогло ученым создать коррозионно-стойкий промежуточный слой, а также разработать процесс, который поможет рассчитать скорость разрушения имплантата и определить срок его службы.