Адна з сустрэч 23-га Фестывалю навукі ў Варшаве была прысвечана новым матэрыялам. Гэтай галіной займаецца Інстытут інжынерыі матэрыялаў Варшаўскага політэхнічнага ўніверсітэта, у прыватнасці Навуковы гурток WAKANS. Аб праектах, якія рэалізуе WAKANS, расказвае старшыня праўлення Кацпэр Вансоўскі (Kacper Wąsowski).
Зараз шмат увагі надаецца супрацоўніцтву інжынераў і медыкаў. Хацелася б крыху развіць тэму ролі інжынерыі ў імплантологіі, бо здароўе цікавіць усіх без выключэння..
- Роля інжынерыі матэрыялаў у імплантологіі складаецца ў стварэнні магчымасцяў вытворчасці імплантантаў такім чынам, каб яны адпавядалі канкрэтным патрэбам. Кожны чалавек, як вядома, – гэта асобны арганізм, кожная костка мае індывідуальныя асаблівасці, таму імплантанты зараз у многіх выпадках друкуюцца на друкарцы 3D, каб яны падыходзілі як ідэальны заменнік той частцы, якая патрабуе замены ў чалавечым целе. Ну, і выбар адпаведнага матэрыялу. Сплаў металаў для імплантацыі – гэта можа быць аўстэнітная нержавеючая сталь, так званая 316 (такія сталі класіфікуюць па наяўнасці ў складзе легіруючых элементаў – нікелю і хрому), або сплавы тытана. Аднак іх нельга назваць ідэальнымі, нягледзячы на тое, што яны вельмі якасныя. Тут ёсць вельмі далікатная праблема са складам, паколькі некаторыя элементы могуць быць таксічнымі для чалавека, нават у мінімальных колькасцях, таму варта іх пазбягаць. І яшчэ, калі казаць пра механічныя ўласцівасці такіх імплантантаў, мы імкнемся да таго, каб яны былі набліжаны да механічных уласцівасцяў косткі. Таму што ў іншым выпадку яны паводзяць сябе ненатуральна, не так як косткі чалавека, што спараджае цэлы шэраг праблем. У прыватнасці, на стыку імплантанта з натуральнай косткай можа наступіць змярцвенне косткі. Ёсць дастаткова шмат і іншых нюансаў.
А што можна сказаць пра новыя тэхналогіі, якія выкарыстоўваюцца ў распрацоўцы новых матэрыялаў?
- Несумнеўна, такой цікавай тэхналогіяй, якая істотна мяняе імпланталогію, з'яўляецца друк 3D з металу. Гэта абсалютна наватарская тэхніка, вельмі свежая, і пакуль яшчэ цяжка сказаць пра яе ўжыванне ў прамысловым маштабе, паколькі яна засяроджваецца на вытворчасці малымі серыямі. Выглядае гэта такім чынам: насыпаюць вельмі тонкія пласты металічнага парашка, затым кропкава прыпякаюць лазерам у некалькіх месцах. І гэты парашок, пласт за пластом будуе матэрыял.
Якімі дасягненнямі ў апошні час можа пахваліцца Інстытут інжынерыі матэрыялаў Варшаўскага палітэхнічнага універсітэта?
- Напэўна апошнім адкрыццём на нашым факультэце, якое тычыцца «нішавай» тэмы, зʼяўляюцца матэрыялы для ядзернай энергетыкі. Ёсць канцэпцыя будаўніцтва тэрмаядзернага рэактара, які сінтэзуе элементы, а не іх расшчапляе, пры гэтым матэрыялы, з якіх будуюцца сцены такога рэактара, падвяргаюцца рызыцы вельмі моцнага выпраменьвання і вельмі высокай тэмпературы. І ў нас адкрылі сплаў так званай высокай энтрапіі, які складаецца не з двух-трох элементаў, як звычайныя сплавы, а, па меншай меры, з пяці. Гэта можа быць, скажам, жалеза, ванадый, вальфрам, хром і малібдэн у аднолькавай канцэнтрацыі. Выпрабаванні матэрыялу паказалі, што ён зʼяўляецца ўстойлівым да ўмоваў у рэактары, і магчыма, яго атрымаецца выкарыстаць на практыцы.
А пра тое, што на Фестываль навукі Навуковы гурток WAKANS падрыхтаваў для гасцей расказаў член гуртка Антоні Вадоўскі (Antoni Wadowski).
- Камера для апрацоўкі і для паляпшэння якасці матэрыялаў з выкарыстаннем святлодыёдных лямпачак. Таксама гульні, якіх сутнасць у адгадванні матэрыялаў, з якога выкананы дадзены элемент. Акрамя таго, некалькі меншых, але таксама цікавых рэчаў, такіх як металічная пена, якая можа мець вельмі вялікі патэнцыял у будучыні ў сувязі са сваімі унікальнымі ўласцівасцямі. Металічная пена вельмі лёгкая, пры гэтым валодае вельмі добрымі механічнымі ўласцівасцямі. Гэты матэрыял можа выкарыстоўвацца, напрыклад, у авіяцыі, дзе маса вельмі важная пры захаванні трываласці канструкцыі.
Інжынерыя матэрыялаў зʼяўляецца дапаможнай навукай для іншых абласцей, дзе ёсць патрэба ў новых матэрыялах, або іх новых уласцівасцях, напрыклад, у аўтамабільнай, авіяцыйнай прамысловасцях, у будаўніцтве, ці ў медыцынскай галіне.
Гутарыла Ірына Завіша/яс