Новую керамику для стоматологии создали на Урале
Порошок из диоксида циркония не уступает зарубежным аналогам
Ученые Уральского федерального университета и Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН создали керамику на основе диоксида циркония для коронок и имплантатов. Как сообщает пресс-служба УрФУ, по характеристикам — прочности и качеству — она не уступает зарубежным аналогам. По стоимости конечные изделия еще предстоит оценить.
«Мы давно работаем над созданием керамики из диоксида циркония. Такую керамику из-за ее уникальных свойств — прочность, термостойкость, стабильность в окислительной атмосфере, высокая химическая и биологическая инертность и другие — можно использовать во многих высокотехнологичных отраслях: от огнеупорных и электроизоляционных изделий, изделий для химической промышленности, вакуумной техники до конструкционных деталей для атомной энергетики, радиотехники, авиации и металлургии. Так как сейчас в нашей стране сложности с поставкой импортных материалов, мы должны в кратчайшие сроки наладить выпуск отечественных материалов для авиастроения, турбостроения и медицины. С этой целью Институт высокотемпературной электрохимии совместно с Уральским федеральным университетом создают совместный центр керамических материалов», — пояснил научный руководитель ИВТЭ УрО РАН Юрий Зайков.
Ученым удалось разработать технологию получения пресс-порошка, который используют для создания керамических заготовок. Из этих заготовок делают предварительно спеченные диски, из которых вырезают коронки и имплантаты, далее изделия обжигают для достижения конечной прочности.
Уральская керамика по уровню плотности и прочности, повышенной износостойкости не уступает мировым аналогам. Это ключевые параметры стоматологической керамики, потому что срок службы циркониевых коронок и имплантатов должен превышать 50 лет. Изделия из циркония должны быть в 1,5–2 раза более прочные, чем кости, и не должны разрушаться (особенно имплантаты). Если коронку еще можно сточить и заменить на новую, то для удаления разрушенного имплантата понадобится сложная болезненная и дорогостоящая операция. Поэтому уровень прочности керамики должен быть не менее 800 МПа, а еще лучше не менее 1 000 МПа.
«Образцы, которые мы изготавливали и испытывали, гарантированно имеют прочность не менее 900 МПа. В течение года мы планируем поднять эту цифру до 1000–1100 МПа, и потом можно будет проводить испытания в аккредитованных лабораториях, тестирование на биологическую совместимость и выходить на рынок. Мы планируем запустить массовое производство порошка в России — минимум 10 тонн в год — к 2027 году. Полагаем, у нас это может получиться, потому что технология создания порошка не требует сложного оборудования или дорогостоящих реагентов, что в целом обеспечивает возможность быстрого масштабирования», — добавил доцент кафедры редких металлов и наноматериалов УрФУ Максим Машковцев.
Ученые создали своего рода аналог порошка мирового лидера — японской компании Tosoh, которая более 40 лет разрабатывает такие порошки для прессования. Сегодня на российском рынке сложно найти диски из таких порошков, а стоимость тех, что еще можно купить, существенно выросла.
«Ключевым поставщиком стоматологической циркониевой керамики на наш рынок является Китай. Китайские материалы по стоимости дешевле японских и европейских аналогов. С партнерами мы просчитываем бизнес-модель и понимаем, что стоимость нашего порошка должна быть на уровне 7–8 тыс. рублей за кг», — рассказал Максим Машковцев.
В реализации и коммерциализации проекта заинтересованы компании — производители порошка и CAD/CAM дисков, а также производители технической керамики.