科学探索|科学家开发新型超弹性金属合金可用于更安全的植入物科学家开发新型超弹性金属合

科学家们在实验用于医疗植入物的金属合金构成时取得了重大突破，产生了一种具有最高弹性和耐磨性的生物材料。该团队的新型超弹性合金克服了一些关键的安全问题，提供了在人体中长期使用所需的应变恢复和耐久性。

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这种新的金属合金是日本东北大学科学家们的杰作，他们着手解决目前用于医疗植入物的生物材料的一些关键问题。这些材料可能被用作髋关节或膝关节置换的一部分，尽管目前使用的金属材料比骨质更硬，这可能导致骨质萎缩，或密度损失。同时，更灵活的材料往往会随着时间的推移失去其耐磨性。
现有的超弹性金属合金通常用于支架和正畸线，显示出在耐用性和柔性之间行走的前景，但它们含有镍，有过敏反应的风险。科学家们一直无法生产出不含镍的版本，以提供同样的超弹性，因此新研究的作者开始工作，以找到一个解决方案。
这涉及到对所谓的杨氏模量的关注，杨氏模量是衡量一种材料能多容易拉伸和变形的标准，由其晶体结构决定。柔性材料的杨氏模量低，而刚性材料的杨氏模量高。该团队试图缩小人骨和用于医疗植入物的金属之间的杨氏模量差距。

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该研究的通讯作者Xiao Xu说：“由于杨氏模量取决于晶体取向，我们生长了具有特定晶体取向的单晶。”
这些实验导致了一种基于铬的柔性而坚韧的新型超弹性合金的诞生，它的应变恢复率是市售镍钛合金的两倍，达到17% 。同时，杨氏模量极低，该合金具有类似人体骨骼的灵活性。
Xu说：“我们知道铬具有很强的抗腐蚀性，但是钴铬基材料的超弹性、柔性和显著的耐磨性让我们感到惊讶。”
科学家们现在正在努力更好地理解为什么他们的合金——被称为Co-Cr-Al-Si（CCAS）会表现出如此出色的性能，并希望能进一步改进它们。然而，在其目前的形式下，科学家们得出结论，这种新型生物材料是生物医学应用的一个有希望的候选者。
【科学探索|科学家开发新型超弹性金属合金可用于更安全的植入物】该研究发表在《先进材料》杂志上。

科学探索|科学家开发新型超弹性金属合金 可用于更安全的植入物

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