Развитие физико-химических основ новых методов получения новых керамических материалов на основе диоксида циркония и на основе фосфатов кальция для медицины с применением аддитивных технологий

Проект направлен на развитие физико-химических основ новых методов получения новых керамических материалов на основе диоксида циркония и на основе фосфатов кальция для медицины с применением аддитивных технологий. Одной из актуальных задач является получение керамических изделий сложной формы и архитектуры с высокой точностью разрешения. Перспективной является микростереолитография, позволяющая за счет использования пластичных полимеров решить проблему хрупкости керамических материалов в процессе получения трехмерной модели, а за счет применения световых экранов с высоким разрешением повысить скорость и качество печати. Однако остаются нерешенные проблемы, связанные с необходимостью регулирования реологических свойств и седиментационной устойчивости суспензий (раствор полимеров, содержащий керамические частицы различной концентрации, формы и плотности) на стадии формирования изделий, а также сохранения формы напечатанных изделий при удалении органической связующей при их термообработке. Для достижения цели проекта необходимо проведение междисциплинарных фундаментальных исследований в области органической, коллоидной и физической химии, реологии композиционных смесей, технологии керамических материалов, физики прочности, материаловедения, биологии и медицины. Научная новизна будет заключаться в разработке основ технологии суспензий, адаптированных к методу микростереолитографии, получении новых знаний о составах керамики, спекающихся при низких температурах; разработке керамических изделий с заданной пористостью и формой в результате применения оригинальных органических компонентов, снижающих вязкость суспензий при трехмерной печати изделий, а также оксидных добавок, способствующих сохранению структуры образцов при выжигании полимерной составляющей и низкотемпературному спеканию; биологических и медицинских исследованиях новых материалов. Будут получены материалы для медицины с высоким разрешением от 10 до 50 мкм отдельных структурных элементов: прочные конструкции - на основе диоксида циркония, и остеокондуктивные резорбируемые пористые изделия – на основе трикальцийфосфата (ТКФ). Результаты проекта позволят существенно расширить диапазон применения материалов для регенеративной медицины. Учитывая большое внимание к работам в области персонализированной медицины, обозначенной в Стратегии научнотехнологического развития Российской Федерации, результаты выполнения проекта могут иметь важное значение дляразвития данного направления.