پژوهشگران دانشگاه صنعتی سهند تبریز، در طرحی که موردحمایت تشویقی ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی قرارگرفته است، نانوساختارهایی به‌منظور استفاده در ساخت مواد فلزی قابل کاشت در بدن تولید کرده‌اند. در این تحقیق رفتار خوردگی و ایمنی استفاده از این نانوساختار مورد ارزیابی قرارگرفته است.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، رفتار خوردگی بیومواد فلزی ارتباطی قوی با زیست‌تخریب‌پذیری فلزات پزشکی قابل کاشت در بدن انسان دارد. لذا بررسی این ویژگی اهمیت بالایی دارد.
به گفته‌ی حسین ملکی قلعه، فولاد ضدزنگ 316L جایگاه ویژه‌ای در ساخت ایمپلنت‌های فلزی دارد. بااین‌حال به دلیل فرآیند خوردگی در محیط بدن در درازمدت، می‌تواند مشکلات بیولوژیکی را برای فراد به همراه داشته باشد. خورده شدن فلز موجب آزاد شدن یون‌های سمی فلزی همچون نیکل و کروم شده که منجر به حساسیت و عفونت در محیط بدن می‌شود.
ملکی قلعه در ادامه بیان کرد: ساخت فولاد 316L به شکل نانوساختار به میزان قابل‌توجهی مقاومت به خوردگی این آلیاژ را در مقایسه با نمونه میکروساختار افزایش می‌دهد. در تحقیق حاضر نیز فولاد 316L به‌منظور به‌کارگیری برای انواع ایمپلنت در بدن انسان، توسط فرآیند شکل‌دهی تحت‌فشار شدید، از ساختار میکرو به ساختار نانو اصلاح شد.
وی افزود: ایمپلنت‌های فلزی جهت استفاده در ایمپلنت‌های دایمی مانند کاشت دندان، مفاصل مصنوعی و ایمپلنت‌های غیر دایمی مانند پلیت‌های استخوانی برای ثابت نگه‌داشتن استخوان شکسته شده، استفاده می‌شوند.
به گفته‌ی این محقق به دنبال اصلاح ساختار فولاد 316L به ساختار نانو، رفتار مقاومت به خوردگی این فولاد در محیط مایع بدن، که حاوی یون خورنده‌ی کلر است، به میزان قابل‌توجهی بهبود پیدا می‌کند. افزایش مقاومت به خوردگی ایمپلنت به‌کاررفته در محیط بدن، زیست سازگاری و ایمنی آن را در محیط بدن افزایش می‌دهد. همچنین امکان ایجاد حساسیت توسط آزاد شدن یون‌های فلزی از سطح ایمپلنت به دلیل فرآیند خورده شدن ایمپلنت فلزی در محیط بدن را به حداقل می‌رساند.
فولاد اصلاح‌شده در این طرح از متوسط اندازه 78 نانومتر برخوردار است؛ طبق نتایج حاصل‌شده مقاومت به خوردگی فولاد نانوساختار 316L تولید شده حدود 4 برابر بیشتر از حالت میکروساختار آن بوده است.
نتایج این تحقیقات در مجله‌ی Corrosion (جلد 71، شماره 3، سال 2015، صفحات 367 تا 375) منتشر شده و از تلاش‌های حسین ملکی قلعه، کارشناس ارشد مهندسی مواد دانشگاه صنعتی سهند تبریز، دکترمحمدحسین فتحی، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان، و همکارانشان حاصل‌شده است.
علاقه‌مندان برای استفاده از حمایت تشویقی ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری می‌توانند به صفحه حمایت تشویقی مقالات ISI مراجعه کنند.
