Ett team av forskare från Lobachevsky University Department of Solid State Chemistry under Dr. Evgeny Bulanov har utvecklat en ny metod för att erhålla vismuthaltig apatit och har studerat dess kristallstruktur och termodynamiska egenskaper i syfte att modellera dess beteende under serviceförhållanden.
Material baserade på föreningar med en kristallin struktur av apatit har ett brett spektrum av tillämpningar, från gödningsmedel till jonledare. Detta beror på det faktum att nästan alla element i det periodiska systemet kan införlivas i strukturen av sådana ämnen, vilket resulterar i en förändring av materialets prestandaegenskaper.
Hydroxiapatit med formeln Ca 5 (PO 4 )3OH används i stor utsträckning inom medicinområdet som grund för material som används för att återställa benvävnad. Det är kemiskt och strukturellt likt benets oorganiska komponent.
Studierna av denna förening och dess analoger har utförts vid UNN Department of Solid State Chemistry i cirka 10 år. En av de senaste landvinningarna är införandet av vismutatomer i föreningens kristallstruktur. Vismut och dess föreningar uppvisar antimikrobiell aktivitet, därför, Vismut-innehållande apatit kan användas för att producera ett material som kombinerar biokompatibilitet och antimikrobiella egenskaper.
För att få fram ämnet, ett fastfassyntesschema föreslogs, vilket gjorde det möjligt att avsevärt sänka processens temperatur jämfört med litteraturdata. Förfiningen av den kristallina strukturen av föreningen utfördes med Rietveld-metoden som möjliggör bestämning av fördelningen av atomer längs kristallografiska positioner. Det är nödvändigt att känna till denna fördelning för att i efterhand förklara ämnets egenskaper.
Evgeny Bulanov, senior forskare vid UNN Department of Solid State Chemistry, Parlamentet betonar att när det gäller biomaterial är det viktigt att inte bara hitta sätt att få fram ett ämne, men också för att veta hur materialet kommer att bete sig under driftsförhållanden.
"Termodynamisk modellering kan ge svaret på denna fråga. De experimentellt bestämda termodynamiska standardfunktionerna hos vismutinnehållande apatit kommer att användas för att analysera möjliga omvandlingar av ämnet som redan implanterats i människokroppen. Det är nödvändigt för att förutsäga möjliga negativa konsekvenser (förstörelse av materialet som orsakas av en förändring i dess fassammansättning), " noterar Evgeny Bulanov.
Forskare från Lobachevsky University har upptäckt ett antal onormala förändringar i materialens egenskaper i lågtemperaturområdet, som kräver ytterligare studier:bildandet av en överbyggnad i regionen 173 K, och en ökning av värmekapaciteten vid temperaturer under 8 K.
