Laser-Deposited Beta Type Ti-42Nb Alloy with Anisotropic Mechanical Properties for Pioneering Biomedical Implants with a Very Low Elastic Modulus
| Autor: | Felipe Arias-González, Alejandra Rodríguez-Contreras, Miquel Punset, José María Manero, Óscar Barro, Mónica Fernández-Arias, Fernando Lusquiños, Javier Gil, Juan Pou |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència i Enginyeria de Materials, Universitat Politècnica de Catalunya. BBT - Grup de recerca en Biomaterials, Biomecànica i Enginyeria de Teixits, Universidade de Vigo, Institut de Recerca Sant Joan de Déu, Galicia Sur Health Research Institute, Universitat Internacional de Catalunya. Facultat d'Odontologia |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: |
Módulo de Young
Aleaciones de titanio Crystallographic texture Textura cristal·logràfica Laser-directed energy deposition 616.3 Deposició d'energia dirigida per làser Microestructura Enginyeria dels materials [Àrees temàtiques de la UPC] Cytocompatibility Aliatges de titani Deposición de energía dirigida por láser Materials biomèdics microstructure crystallographic texture Young’s modulus laser-directed energy deposition titanium alloys cytocompatibility Mòdul de Young Titanium alloys General Materials Science Titani -- Aliatges Textura cristalográfica Biomedical materials Citocompatibilitat Citocompatibilidad Microstructure |
| Zdroj: | Materials; Volume 15; Issue 20; Pages: 7172 |
| ISSN: | 1996-1944 |
| Popis: | Present commercial titanium alloy implants have an elastic modulus higher than 100 GPa, whereas that of the cortical bone is much smaller (17–28 GPa). This elastic modulus mismatch produces a stress shielding effect and the resorption of the bone surrounding the implant. In the present work, a fiber texture is developed in β type Ti-42Nb (wt%) alloy ingots generated by laser-directed energy deposition (LDED) in order to achieve anisotropic mechanical properties. In addition, we demonstrate that laser-deposited β type Ti-42Nb alloy ingots with an intense fiber texture exhibit a very low elastic modulus in the building direction (Ez < 50 GPa) and high yield (σ0.2z > 700 MPa) and tensile (UTSz > 700 MPa) strengths. Laser-deposited Ti-42Nb alloy enhances the osteoinductive effect, promoting the adhesion, proliferation, and spreading of human osteoblast-like cells. Hence, we propose that laser-deposited β type Ti-42Nb alloy is a potentially promising candidate for the manufacturing of pioneering biomedical implants with a very low elastic modulus that can suppress stress shielding. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|
| Nepřihlášeným uživatelům se plný text nezobrazuje | K zobrazení výsledku je třeba se přihlásit. |