Une équipe de scientifiques du département de chimie du solide de l'Université Lobatchevsky dirigée par le Dr Evgeny Bulanov a développé une nouvelle méthode pour obtenir de l'apatite contenant du bismuth et a étudié sa structure cristalline et ses propriétés thermodynamiques dans le but de modéliser son comportement dans des conditions de service.
Les matériaux à base de composés à structure cristalline d'apatite ont un large éventail d'applications, des engrais aux conducteurs ioniques. Cela est dû au fait que presque tous les éléments du système périodique peuvent être incorporés dans la structure de telles substances, ce qui entraîne une modification des caractéristiques de performance du matériau.
Hydroxyapatite de formule Ca
Les études de ce composé et de ses analogues ont été menées au Département de chimie du solide de l'UNN pendant environ 10 ans. L'une des dernières réalisations est l'introduction d'atomes de bismuth dans la structure cristalline du composé. Le bismuth et ses composés présentent une activité antimicrobienne, donc, L'apatite contenant du bismuth peut être utilisée pour produire un matériau combinant biocompatibilité et propriétés antimicrobiennes.
Pour obtenir la substance, un schéma de synthèse en phase solide a été proposé, ce qui a permis d'abaisser sensiblement la température du procédé par rapport aux données de la littérature. L'affinement de la structure cristalline du composé a été réalisé par la méthode de Rietveld permettant la détermination de la répartition des atomes le long des positions cristallographiques. Il est nécessaire de connaître cette distribution pour expliquer par la suite les propriétés de la substance.
Evgeny Boulanov, chercheur principal au Département de chimie du solide de l'UNN, souligne que dans le cas des biomatériaux, il est important non seulement de trouver des moyens d'obtenir une substance, mais aussi de savoir comment le matériau va se comporter dans les conditions opératoires.
« La modélisation thermodynamique peut donner la réponse à cette question. Les fonctions thermodynamiques standards déterminées expérimentalement de l'apatite contenant du bismuth seront utilisées pour analyser les transformations possibles de la substance déjà implantée dans le corps humain. Elle est nécessaire pour prédire d'éventuelles conséquences négatives (destruction de le matériau causé par un changement dans sa composition de phase), ", note Evgeny Boulanov.
Les chercheurs de l'Université Lobatchevsky ont découvert un certain nombre de changements anormaux dans les propriétés des matériaux dans la région des basses températures, qui nécessitent une étude plus approfondie :la formation d'une superstructure au voisinage de 173 K, et une augmentation de la capacité calorifique à des températures inférieures à 8 K.
