Лучший по биосовместимости

В отделе физического материаловедения Донецкого физико-технического института им. А.Галкина НАН Украины разработана новая технология получения оксидных нанопорошков, использующая сочетание химических и физических методов, позволяющая получать порошки заданного размера, химического и фазового состава и практически без агломератов. В рамках инновационного проекта НАН Украины на базе института создана первая в Украине пилотная линия по получению оксидных нанопорошков и разработке новых технологий получения оксидов различного типа.

В ДонФТИ могут получать частицы диоксида циркония с заданным размером в диапазоне 5—50 нм, имеющие высокую удельную поверхность. Такие порошки дают существенное усиление в процессах катализа, могут быть хорошими сорбентами, использоваться для получения водорода. Интересный аспект — создание нанокомпозитов с наполнителем из таких нанопорошков на керамической, металлической или полимерной основе.

Стойкость машиностроительного оборудования определяется стойкостью ответственных узлов. В шахтных насосах это плунжеры. Их делают из высокопрочной стали, но при контакте с шахтной водой, содержащей абразивные частицы и являющейся в определенной степени химически активной, эти детали работают от одного до трех месяцев. Керамические плунжеры, замененные в управляющей части насоса, как показали испытания на шахте им.Засядько, работают до четырех с половиной лет.

Другой пример — сопла гидросбивов окалины, широко используемые на металлургических заводах. Керамические вставки в эти изделия, прошедшие испытания на Мариупольском металлургическом комбинате им. Ильича, позволили увеличить эксплуатационную стойкость этих деталей более чем в 40 раз по сравнению с металлическими.

Еще одно направление применения нанопорошков и керамики — медицинское. Здесь используются оксидные наночастицы для тестов, маркеров, адресной доставки лекарств. В ДонФТИ ведутся работы по созданию керамических элементов на основе нанопорошков диоксида циркония для ортопедического протезирования (головки тазобедренных суставов, керамические вставки для позвоночника, челюстей и т.д.). Диоксид циркония, кроме высокой в сравнении с другими керамиками износостойкости, является лучшим материалом по биосовместимости. Потребность в таких изделиях в Украине и за рубежом очень велика (в Украине до 50 000 пациентам в год требуется замена тазобедренных суставов), но и их стоимость высока (2000—3000 долларов США).

Разработки ДонФТИ должны снизить цену отечественного продукта примерно на 50% по сравнению с импортным.