Blog

Lega β-Ti3Au-chimicamo

Lega β-Ti3Au

  |   Chimica, Chimica Generale

Le leghe costituite da titanio e oro  come β-Ti3Au hanno da sempre mostrato un carico di snervamento, resistenza alla trazione e durezza maggiori rispetto a quelli di ciascuno dei metalli costituenti.

I ricercatori della Rice University di Houston nel 2016 hanno scoperto che un composto intermetallico, ovvero un composto avente formula generale A3B.  A è un metallo di transizione e B un qualunque altro elemento e una struttura specifica, ovvero il β-Ti3Au è fino a quattro volte più dura del titanio. Ciò è imputabile all’elevata densità degli elettroni di valenza e alla ridotta lunghezza di legame.

Il basso coefficiente di attrito e di usura del materiale, unitamente alla sua biocompatibilità lo ha reso adatto per applicazioni nel campo ortopedico e odontoiatrico.

La lega β-Ti3Au è ottenuta ad alte temperature con formazione di una struttura cristallina cubica quasi pura. Diversamente  avviene per la struttura α che è ottenuta a basse temperature e presenta la stessa durezza del titanio.

Ti3Au

Nella migliore tradizione delle scoperte chimiche, quella della lega β-Ti3Au, è avvenuta casualmente. Il team di ricercatori stava infatti conducendo esperimenti per ottenere sostanze magnetiche da materiali non magnetici testando vari rapporti tra titanio e oro.

Leghe del titanio

Il titanio è un elemento che ha caratteristiche peculiari quali resistenza, scarsa tendenza all’ossidazione, bassa densità, biocompatibilità e capacità di legarsi.

Il Ti e sue leghe, originariamente utilizzati in aeronautica, divennero di grande interesse nel campo biomedico, grazie alle loro proprietà. Hanno infatti elevata biocompatibilità,  possibilità di legarsi ai materiali ceramici e capacità di integrarsi con i tessuti.

Il titanio è pertanto utilizzato nelle protesi per il ginocchio e l’anca, viti, placche ossee, pacemaker e come perno negli impianti dentali. Per conferire maggiore durezza al titanio sono state utilizzate leghe metalliche con alluminio o vanadio ma a svantaggio della biocompatibilità.

Solo l’argento e principalmente l’oro non sacrificano la biocompatibilità del titanio.

Prospettive

Il β-Ti3Au è attualmente il materiale biocompatibile più resistente ad oggi conosciuto, esso oltre a essere quattro volte più duro del titanio ha un coefficiente di attrito quattro volte inferiore. Ciò implica una maggiore durata a causa della minore usura. Normali articolazioni sostitutive devono essere sostituite chirurgicamente ogni 10 anni circa mentre l’utilizzo del β-Ti3Au comporta che la sostituzione possa avvenire dopo molto più tempo.

Il materiale potrà probabilmente essere utilizzato anche per la perforazione e altri macchinari pesanti.

 

 

Condividi


Gentile Lettrice, Gentile Lettore

Abbiamo rilevato che stai utilizzando un AdBlocker che blocca il caricamento completo delle pagine di Chimicamo.org

Questo sito è per te completamente gratuito e fornisce, si spera, un servizio serio, completo ed utile, pertanto speriamo che tu consideri la possibilità di escluderlo dal blocco delle pubblicità che sono la nostra unica fonte di guadagno per portare avanti quello che vedi.

 

Per piacere aggiungi Chimicamo.org alla tua whitelist oppure disabilita il tuo software mentre navighi su queste pagine.

 

Grazie

Lo staff di Chimicamo.org

Condividi