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¿Podía el acero estupendo dar a implantes ortos un alza grande?

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La Universidad de California, investigadores de San Diego inventó una aleación de acero que puede soportar la presión extrema sin el doblez, mellar, o la fractura.

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Los investigadores han fabricado posiblemente el tipo más fuerte de acero hicieron nunca.

La nueva aleación de acero no mellará ni se romperá a menos que esté sujetada a las cantidades extremas de presión-más de 12,5 giga-PASCAL o de cerca de 125.000 atmósferas, según Olivia Graeve, un profesor de la ingeniería industrial en Jacobs School de la ingeniería en la Universidad de California, San Diego. Graeve llevó el diseño y el esfuerzo de la fabricación para el acero, cuya estructura atómica única lo distingue de otras aleaciones del metal.

Los “átomos se organizan en estas estructuras cristalinas hermosas. Eso significa que los átomos están situados en ubicaciones muy específicas, repetibles,” Graeve explicó. “Este material no es como ése. El arreglo de los átomos es totalmente al azar.”

Los investigadores en la Universidad de California del Sur tomaron el material que el equipo de Graeve lo hizo y probó, junto con una aleación hecha de un diverso sistema de polvos de metal. En presiones más bajas, vieron poca diferencia entre la elasticidad de los materiales. Cuando sujetaron ambos a la presión extrema, el estupendo-acero, nombrado SAM2X5-630, era el ganador claro, según Veronica Eliasson, profesor adjunto de la ingeniería aeroespacial e industrial en USC.

“Usted tiene que poner en evidencia a veces los armas grandes para golpearlo realmente difícilmente y entonces usted ve realmente, guau, hay una diferencia,” Eliasson dijo.

La investigación fue apoyada por la agencia de la reducción de la amenaza de la defensa. La nueva aleación podía tener una amplia gama de usos, de las brocas, a la armadura para los soldados, a las cubiertas meteorito-resistentes, según una declaración de Uc San Diego. Esa lista podría ampliarse para incluir los aparatos médicos, estos investigadores dijeron.

“Pienso que a largo plazo esto es probablemente un buen candidato,” Eliasson dijo. “Parece ser bastante bueno cuando ha afectado o conforme a la tensión. Por qué no mirar en él?”

Graeve dijo que la nueva aleación tiene potencial como capa y en sus el propio. Ella se preguntaba si podría ser utilizada para hacer los implantes de la cadera.

“El acero inoxidable y el titanio se utilizan para esos usos (con) la capacidad de resistir el deterioro o corrosión en el cuerpo,” Graeve dijo. “Me imaginaría que esto podría tener las mismas capacidades.”

“No lo he probado, pero suena muy razonable,” ella añadió. “Este material tiene resistencia de desgaste muy alta.”

Tal dureza al desgaste podía ser especialmente atractiva, dado la historia a cuadros de aparatos médicos tales como implantes todos de metal de la cadera. Primero introducidos a finales de los años 1990, los implantes todos de metal de la cadera eran probablemente más fuertes que otros tipos de implantes a excepción de ésos hicieron de cerámica, que son difícilmente todavía frágiles. Resultó, aunque, que los implantes tenían asuntos importantes, agotando y lanzando los iones del cromo y del cobalto. Estos iones pueden filtrar en tejido local cerca del sitio de un implante, de un hueso y de un músculo potencialmente de destrucción. Si estos iones manejan incorporar el sistema circulatorio de un paciente, pueden herir los riñones, el hígado, el bazo, y los ganglios linfáticos antes de la eliminación del cuerpo a través de la orina.

Para crear el acero estupendo-fuerte, Graeve dijo la y sus polvos de metal mezclados del equipo en un molde del grafito, presurizó los en 100 megaPascals, o 1000 atmósferas, y expuesto a una corriente potente de 10.000 A en el °F 1165 (°C) 630 durante un proceso llamado sinterización del plasma de la chispa.

Los investigadores creen que el acero debe su fuerza estupenda a la aleatoriedad con la cual se organizan los átomos. Tiene pequeñas regiones cristalinas, solamente algunos nanómetros de tamaño con solamente indirectas de la estructura, Graeve explicó.

El equipo de investigación, también del Instituto de Tecnología de California, describe la fabricación del material y la prueba en una aplicación reciente los informes científicos de la naturaleza.

Trabajaron en el proyecto por 3 años del ½, terminando el proyecto el otoño pasado. Lo han movido encendido, pero lo quisieran perseguir más futuro, según Eliasson.

“El sistema pasado de resultados era tan bueno, alguien necesita cogerlo y alguien necesita jugar alrededor con él un poco más,” ella dijo. “Con suerte ése es nosotros.”