Химики Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского определили условия получения прозрачной керамики из фторапатита кальция. Материал, рассчитанный на применение в биомедицине и лазерных технологиях, изготовили горячим прессованием на оборудовании собственной разработки, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу ННГУ.
Керамика пропускает излучение в видимом и инфракрасном диапазонах. Благодаря этому из нее можно создавать имплантируемые биоактивные «окна», через которые специалисты смогут длительно наблюдать за восстановлением тканей in vivo без повторного хирургического вмешательства.
Сотрудник лаборатории оптических керамических материалов химического факультета ННГУ Марсель Назмутдинов пояснил, что фторапатит является аналогом костной ткани. Эксперименты, проведенные совместно с Приволжским исследовательским медицинским университетом, подтвердили биосовместимость новой керамики.
Испытания на фибробластах — клетках кожи человека — показали, что они активно закрепляются на поверхности материала и сохраняют высокую жизнеспособность. По словам исследователя, эти результаты указывают на возможность интеграции керамики с мягкими тканями. Зарубежные разработки имплантируемых оптических окон обычно основаны на диоксиде циркония, тогда как нижегородский материал обеспечивает более тесное взаимодействие с живыми тканями.
Еще одно направление работы связано с оптикой и фотоникой. Ученые удержали средний размер зерна керамики ниже 150 нанометров и получили рекордный уровень пропускания. Фторапатитовую керамику с добавлением ионов редкоземельных металлов, в том числе иттербия, рассматривают как альтернативу дорогостоящим монокристаллам для компактных мощных импульсных лазеров.
Создание новых материалов для лазерных сред и биофотоники входит в число основных задач профильной лаборатории ННГУ. Исследование прозрачных апатитов началось в 2023 году при поддержке федеральной программы «Приоритет-2030».