Laser-deposited beta type Ti-42Nb alloy with anisotropic mechanical properties for pioneering biomedical implants with a very low elastic modulus
Autor/a
Data de publicació
2022ISSN
1996-1944
Resum
Present commercial titanium alloy implants have an elastic modulus higher than 100 GPa, whereas that of the cortical bone is much smaller (17–28 GPa). This elastic modulus mismatch produces a stress shielding effect and the resorption of the bone surrounding the implant. In the present work, a <100> fiber texture is developed in β type Ti-42Nb (wt%) alloy ingots generated by laser-directed energy deposition (LDED) in order to achieve anisotropic mechanical properties. In addition, we demonstrate that laser-deposited β type Ti-42Nb alloy ingots with an intense <100> fiber texture exhibit a very low elastic modulus in the building direction (Ez < 50 GPa) and high yield (σ0.2z > 700 MPa) and tensile (UTSz > 700 MPa) strengths. Laser-deposited Ti-42Nb alloy enhances the osteoinductive effect, promoting the adhesion, proliferation, and spreading of human osteoblast-like cells. Hence, we propose that laser-deposited β type Ti-42Nb alloy is a potentially promising candidate for the manufacturing of pioneering biomedical implants with a very low elastic modulus that can suppress stress shielding.
Tipus de document
Article
Versió del document
Versió publicada
Llengua
Anglès
Matèries (CDU)
616.3 - Patologia de l'aparell digestiu. Odontologia
Paraules clau
Microestructura
Textura cristal·logràfica
Mòdul de Young
Deposició d'energia dirigida per làser
Aliatges de titani
Citocompatibilitat
Microestructura
Textura cristalográfica
Módulo de Young
Deposición de energía dirigida por láser
Aleaciones de titanio
Citocompatibilidad
Microstructure
Crystallographic texture
Young’s modulus
Laser-directed energy deposition
Titanium alloys
Cytocompatibility
Pàgines
17
Publicat per
MDPI
Col·lecció
15; 20
Publicat a
Materials
Citació
Arias-González, Felipe; Rodríguez-Contreras, Alejandra; Punset fuste, Miquel [et al.]. Laser-deposited beta type Ti-42Nb alloy with anisotropic mechanical properties for pioneering biomedical implants with a very low elastic modulus. Materials, 2022, 15(20), 7172. Disponible en: <https://www.mdpi.com/1996-1944/15/20/7172>. Fecha de acceso: 7 nov. 2022. DOI: 10.3390/ma15207172
Número de l'acord de la subvenció
info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/RTI2018-098075-B-C21
Nota
This research was partially funded by SOADCO S.L. (Escaldes Engordany, Andorra), by the Spanish Government (RTI2018-098075-B-C21), by Xunta de Galicia (ED431C 2019/2; ED481B-2021-113), by Generalitat de Catalunya (2017 SGR-1165), and by the EU through the European Regional Development Funds (AEI/MINECO-FEDER, EU, grant EQC2018-004315-P).
Enllaç al document relacionat
Aquest element apareix en la col·lecció o col·leccions següent(s)
- Odontologia [333]
Drets
This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Excepte que s'indiqui una altra cosa, la llicència de l'ítem es descriu com https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/