β-Ti3Au — самый твёрдый сплав на планете

В 2016 году группа ученых из университетов Техаса и Флориды получила самый твердый из известных биосовместимых материалов. Им оказался сплав титана с золотом β-Ti3Au.



Титан достаточно инертен, чтобы не взаимодействовать с живыми тканями и не окисляться в организме, но иногда ему не хватает прочности. В среднем титановые протезы нужно заменять каждые 10 лет из-за износа. Поэтому перед учеными стояла задача найти другой, более прочный и в то же время биосовместимый материал.
Эксперименты со сплавами титана с серебром и медью, которые проводились раньше 2016 года, показывали неплохие результаты, однако исследователи предположили, что если использовать в сплаве металл, по свойствам сходное с медью или серебром, но при этом с большей атомной массой, сплав окажется прочнее. Выбор остановили на золоте: оно давно применяется в протезировании.
Руководитель исследования, профессор Эмилия Моросан (Emilia Morosan) из университета Райса в Хьюстоне, Техас сообщила, что открытие было сделано в ходе изучения магнитов из титана и золота. Чтобы проверить вещества на примеси, сотрудникам лаборатории нужно было получить из образцов металлическую пудру. В случае с Ti3Au это не удалось: алмазная терка не справилась со сплавом. После ряда экспериментов удалось выявить идеальное соотношение металлов в сплаве. В результате получился металл вчетверо более прочный, чем те, что сейчас используются в производстве протезов.