Výzkumný tým pod vedením profesora Dalibora Vojtěcha z VŠCHT Praha ve spolupráci s firmou ProSpon vyvinul postup, který odstraňuje vady v 3D tištěných titanových implantátech. Technologie zdvojnásobuje houževnatost i životnost materiálu. Tato inovace již několik měsíců slouží v praxi pro výrobu náhrad kloubů a kostí. Jde o další příklad toho, že na VŠCHT se dělá věda s reálným dopadem na společnost a zlepšuje kvalitu života lidí.
Princip technologie
Implantáty z titanové slitiny Ti-6Al-4V se tisknou 3D metodou z prášku, ale běžně v materiálu vznikají drobné dutiny, které snižují pevnost a životnost po implantaci. Proces řeší izostatické lisování za tepla: kus se vloží do tlakové komory, vystaví se tlaku stovek MPa inertního argonu při 800-1000 °C. Dutiny se uzavřou a tvar se nezmění. Výsledkem je pevnější materiál bez vnitřních vad, který lépe odolává zatížení v těle.
Výhody oproti standardním implantátům
Nová technologie přináší až dvakrát vyšší houževnatost, což znamená lepší schopnost absorbovat mechanické zatížení bez porušení. Dále zvyšuje únavovou životnost, tedy počet cyklů zatížení, které implantát vydrží, minimálně o 50 %. Celkově tak dochází k výraznému prodloužení životnosti po implantaci a snižuje riziko reoperací u pacientů v ortopedii.
Spolupráce a financování
Projekt spadá pod Národní centrum kompetence Technologické agentury ČR (NCK TA ČR), koordinované Ústavem kovových materiálů a korozního inženýrství (ÚKMKI) VŠCHT Praha pod vedením prof. Dalibora Vojtěcha. Technologie vznikla ve spolupráci VŠCHT s firmou ProSpon (výrobce s certifikací EU), Fyzikálním ústavem AV ČR a Fakultou strojní ČVUT FS. Technologie se uplatňuje v produkci ProSpon.
Aplikace v praxi
ProSpon ji používá několik měsíců na implantáty a nástroje, což ukazuje vyšší užitné vlastnosti v reálném nasazení. Výsledkem jsou odolnější náhrady na míru, zejména pro traumatologii a ortopedii, kde 3D tisk umožňuje individualizaci podle CT skenů.