REZULTAT

Wytwarzanie warstw poślizgowych typu TiN hybrydowymi metodami laserowymi

WYKONAWCA I KIEROWNIK ZADANIA

Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN w Krakowie

prof. dr hab. inż. Bogusław Major

TYTUŁ ZADANIA PROGRAMU

Opracowanie technologii inżynierii materiałowej, inżynierii powierzchni i bioinżynierii dla potrzeb protez serca.

OPIS REZULTATU

Technologia polega na wytwarzaniu warstw węgla diamentopodobnego na podłożu poliuretanowym, hybrydową metodą laserową, opartą o technikę ablacji laserowej (PLD – Pulsed Laser Deposition) z udziałem rozpraszania magnetronowego. Metoda ta pozwala na nanoszenie na powierzchnie cienkich folii poliuretanowych warstw buforowych, mających za zadanie zmniejszenie wartości dynamicznego współczynnika tarcia w aspekcie konstrukcji wielowarstwowych układów membranowych. Dla zaproponowanych struktur warstwowych typu Ti/TiN wykonano zaawansowane badania diagnostyczne, obejmujące analizę mikrostruktury, badania mikrotwardości, test zarysowania oraz badania zużycia ciernego metodą kulka-na-tarczy i w układzie wałek/panewka.

Na podstawie analizy wyników zaproponowano mechanizm zużycia oraz wytyczne odnośnie projektowania architektury powłok w aspekcie doboru wzajemnych stosunków grubości warstw. Wykonano udane próby nanoszenia powłok na powierzchnie gotowych membran pozaustrojowej komory wspomagania serca.

Obraz powierzchni warstwy DLC na podłożu poliuretanowym uzyskany za pomocą mikroskopu konfokalnego oraz zestaw membranowy z naniesionymi powłokami poślizgowymi typu DLC.

OPOTENCJAŁ WYKORZYSTANIA

Opracowane warstwy na bazie azotku tytanu, mogą znaleźć zastosowanie w wielowarstwowych układach membranowych protez pulsacyjnych. Obecnie stosowane warstwy separujące (poślizgowe) stanowi grafit nanoszony na powierzchnię współpracujących membran w sposób mechaniczny i przez to mało trwały, zwłaszcza wobec problemu przepuszczalności wody przez warstwę poliuretanowej membrany. Zastosowanie powłok o charakterze metalicznym, związanych w sposób trwały z podłożem korzystnie wpłynie na trwałość i jakość pracy całego układu membranowego.

OCHRONA WŁASNOŚCI INTELEKTUALNEJ

EP 1912687 Blood pump, in particular pneumatic heart assist device


(C)FRK 2009