Реферат на тему: Сплавы с эффектом памяти формы и их использование в медицине

Введение

Актуальность темы. В настоящее время все больше расширяется область применения материалов, обладающих эффектом памяти формы из-за их уникальных свойств.

Характер самопроизвольного восстановления зависит от механизма предшествующего воздействия и температурных условий, при которых оно протекало. Наибольший интерес представляет собой многократная цикличность, которая может составлять несколько миллионов деформаций. Металлы и сплавы с эффектом памяти формы обладают и другим уникальным свойством - нелинейной зависимостью физических и механических характеристик материала от температуры.

Эффект памяти формы в металлах, открытие которого по праву рассматривается как одно из самых значительных достижений материаловедения, в настоящее время интенсивно исследуется и ряде случаев успешно применяется в технике.

Научный интерес к этому явлению определяется стремлением познать физическую природу и механизм эффекта памяти формы, что расширяет фундаментальные представления о неупругом поведении твердых тел. С практической точки зрения эти исследования стимулируются тем, что эффект памяти формы в металлах уже сейчас открывает широкие перспективы применения в технике, позволяя создавать элементы и устройства с принципиально новыми функциональными свойствами.

Сплавы с памятью формы на стадии изготовления имеют вид прутка, слитка, ленты или проволоки. Затем в результате сложных процессов термомеханической обработки им придается необходимая форма элемента устройства или конструкции в виде пластины, цилиндра, пружины или более сложной геометрической формы.

Пружины, выполненные из традиционных конструкционных материалов, рассматриваются как упругие тела, предназначенные для накопления энергии под действием нагрузки и способные превращать накопленную энергию в обратимой форме после прекращения действия нагрузки.

Целью изучения являются сплавы с эффектом памяти формы и их использование в медицине.

Задачами исследования являются:

- определить основные понятия эффект памяти формы;

- разобрать использование сплавов с эффектом памяти формы в медицине.

Оглавление

- Введение 3

- Основные понятия эффект памяти формы

- Использование сплавов с эффектом памяти формы в медицине

- Разработка для рентгенохирургии сосудов

- Нитиноловые имплантаты на практике

- Заключение 14

- Список использованных источников 16

Заключение

Применение сверхэластичных материалов с памятью формы позволило улучшить традиционные и получить совершенно новые функциональные свойства конструкций, радикально расширив области их практического применения.

Эффект памяти формы - явление возврата к первоначальной форме при нагреве, которое наблюдается у некоторых материалов после предварительной деформации.

Мартенситное превращение - один из фундаментальных способов перестройки кристаллической решетки в отсутствии диффузии. Мартенситные превращения обнаружены во многих кристаллических материалах: чистых металлах, многочисленных сплавах, ионных, ковалентных и молекулярных кристаллах.

Эффект заключается в способности ненагруженного материала под воздействием внешнего напряжения и изменения температуры накапливать деформацию (10-15%), обратимую либо при нагреве, либо в процессе снятия внешнего напряжения (сверхэластичность).

Появление сплавов с эффектом памяти формы привело к созданию щадящих имплантатов. Они обладают способностью создавать постоянное по величине напряжение и поддерживать его в течение длительного времени.

Одним из направлений в медицине, где применяются сплавы с памятью формы, является рентгенохирургия сосудов. Операция производится под местным наркозом без применения традиционного скальпеля, используя трубки - катетеры, вводимые внутрь сосуда через тонкие проколы.

Для создания каркаса сосудов нужен был специальный материал, обладающий биологической совместимостью с тканями организма, пластичностью, прочностью и антикоррозийными свойствами. Таким сплавом оказался нитинол, обладающий памятью формы. Наиболее подходящей формой каркаса оказалась спираль.

Нитиноловые имплантаты используются также в хирургии для сращения переломов костной ткани, коррекции осанки, эндопротезов, протезов костей. Фиксаторы из нитинола используются также в качестве протеза стремени.

Способность нитиноловых имплантатов запоминать форму (восстанавливать исходную форму при нагреве) находит достаточно широкое применение в медицине. Сплавы на основе нитинола выдерживают сотни тысяч циклов знакопеременной деформации без разрушения, обладают высокой прочностью, коррозионной стойкостью и биологической совместимостью с тканями организма.

Список литературы

1. Бондалетова Л.И., Сутягин В.М. Вискозиметрический метод определения молекулярной массы: Методическое пособие по выполнению лабораторных работ - Томск: Изд. ТПУ, 2017. - 12 с.

2. Зуев В.В., Успенская М.В., Олехнович А.О. Физика и химия полимеров. Учеб.пособие. - СПб.: СПбГУ ИТМО, 2018. - 46 с.

3. Марычев С.Н., Калинин Б.А. Полимеры в медицине: Учеб. пособие / Владим. гос. ун-т; Владимир, 2017. - 68 с.

4. Материалы для современной медицины: Учебное пособие. // В.Н. Канюков, А.Д. Стрекаловская, В.И. Килькинов, Н.В. Базарова - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2016. - 213 с.

5. Новая технология создания компрессионного анастомоза в желудочно-кишечной хирургии сверхэластичными имплантатами с памятью формы / Р. В. Зиганьшин, В. Э. Гюнтер, Б. К. Гиберт и др. - Томск: SТТ, 2016. - 176 с.

6. Фаткуллина С.Ш., Мирсаева Ф.З., Убайдуллаев М.Б., Вяткина А.Б. Дентальная имплантология: уч. пособие / Под ред. проф. Ф.З. Мирсаевой. - Уфа: Изд-во ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России, 2019. - 124 с.

7. https://extxe.com/14942/materialy-s-jeffektom-pamjati-formy/ - Материалы с эффектом памяти формы.