Реєстраційний номер
0226U002857,
(0124U000970)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Низькоенергетичний іонно-плазмовий синтез енергочутливих матеріалів для потреб біомедицини, спінтроніки, оптики
Назва етапу роботи
Дослідження і розробка методів керування внутрішніми напругами у енергочутливих покриттях на полімерних підкладках
Керівник роботи
Дудін Станіслав Валентинович, Кандидат фізико-математичних наук
Дата реєстрації
09-03-2026
Організація виконавець
Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна
Опис роботи
Метою проекту є дослідження фізичних закономірностей, принципів та засобів низькоенергетичного іонно-плазмового синтезу покриттів з енергочутливих матеріалів для потреб біомедицини, спінтроніки, оптики. Передбачається розробити методи іонно-плазмового керування структурою та властивостями енергочутливих покриттів в процесах реактивного іонно-плазмового синтезу шляхом керування потоками атомарних, хімічно активних та заряджених частинок з плазми з основним фокусом на біотолерантних покриттях на основі сполук танталу на поверхні металевих та пластикових медичних імплантів. Планується провести обґрунтування застосування покриттів на основі танталу у госпітальній хірургії, ортопедії, стоматології, відновлюваній та реконструктивній хірургії, в тому числі після травм та бойових поранень. Також у проєкті планується розробити самовіновлювальні покриття на основі сполук танталу, які мають підвищену зносостійкість. Для впровадження результатів роботи у медичну практику створено команду науковців з Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, Харківського національного медичного університету та Інституту загальної та невідкладної хірургії імені В.Т. Зайцева.
Опис етапу
У межах звітного етапу виконано комплекс експериментальних і теоретичних досліджень, спрямованих на розробку технологій синтезу функціональних покриттів на основі танталу, алюмінію та їх сполук для полімерних і металевих підкладок. Основну увагу приділено покриттям для біомедичних виробів, зокрема імплантів, стентів і хірургічних сіток.
Розроблено режими реактивного магнетронного осадження покриттів Ta, Ta₂O₅ та комбінованих систем із плазмовою активацією реактивного газу. Показано, що зменшення енергії бомбардування поверхні плівки шляхом підвищення тиску робочого газу дозволяє знизити внутрішні напруження та забезпечити стабільну адгезію покриттів на полімерних підкладках.
Досліджено структуру, морфологію та механічні й електрохімічні властивості синтезованих плівок із використанням сучасних методів аналізу. Встановлено, що покриття характеризуються низькою шорсткістю, доброю адгезією та високою корозійною стійкістю. Зокрема, двошарові покриття Ta/Ta₂O₅ забезпечують суттєве підвищення корозійної стійкості металевих підкладок у модельному фізіологічному середовищі.
Розроблено методику визначення внутрішніх напружень у тонкоплівкових покриттях на гнучких підкладках. Показано можливість створення твердих самовідновлювальних покриттів на основі танталу, здатних відновлювати захисні властивості після пошкодження.
Також розроблено підходи до керування потоками заряджених частинок у плазмових системах шляхом зміни параметрів розряду та топології магнітного поля, що створює основу для оптимізації процесів синтезу енергочутливих покриттів.
Опис продукції
Автори роботи
Зиков Олександр Володимирович
Яковін Станіслав Дмитрович
Оксенюк Іван Іванович
Гречко Ярослав Олегович
Додано/оновлено в НРАТ
2026-03-09
