Titanium dan paduan titanium sering digunakan sebagai bahan implan dalam bidang ortopedi karena sifat mekaniknya yang sangat baik, ketahanan terhadap korosi dan biokompatibilitasnya. Namun, unsur paduan seperti aluminium, vanadium dan nikel dapat menimbulkan risiko kesehatan. Selain itu, bahan titanium memiliki kekakuan yang jauh lebih tinggi daripada jaringan tulang alami, yang dapat menyebabkan masalah seperti perisai stres.
Para peneliti kini telah menghasilkan paduan titanium alternatif yang menjanjikan untuk pertama kalinya dengan menggunakan pencetakan 3D. Bahan baru Ti28Nb35,4Zr menggabungkan sifat mekanik yang sangat baik dan modulus elastisitas yang rendah dengan biokompatibilitas yang tinggi, para ilmuwan menjelaskan.
Paduan ini dibuat sebagai bubuk berlapis dalam proses deposisi logam langsung (DMD) dan dilengkapi dengan tabung nano karbon berdinding banyak sebagai fase penguat. Tabung nano meningkatkan sifat mekanik dan memberikan konduktivitas listrik tambahan pada material, yang dapat meningkatkan penyembuhan luka.
Uji mekanis mengkonfirmasi kekuatan tekan dan keuletan yang tinggi dari komposit. Mereka tidak menunjukkan adanya keretakan pada kompresi lebih dari 55%. Uji tribologi juga menunjukkan ketahanan aus yang baik.
Dalam uji kultur sel dengan sel tulang manusia, material baru ini terbukti sangat biokompatibel dan tidak bersifat sitotoksik. Secara keseluruhan, hasilnya menunjukkan potensi besar dari komposit titanium cetak 3D yang baru dikembangkan untuk penggantian tulang penahan beban dan implan lainnya di bidang pengobatan regeneratif.
Rincian lebih lanjut dapat ditemukan dalam makalah “Komposit matriks Ti28Nb35.4Zr yang diperkuat tabung nano karbon baru yang dibuat melalui deposisi logam langsung untuk aplikasi implan tulang“.
