Uma equipe de cientistas do Departamento de Química do Estado Sólido da Universidade Lobachevsky sob o comando do Dr. Evgeny Bulanov desenvolveu um novo método para obter apatita contendo bismuto e estudou sua estrutura cristalina e propriedades termodinâmicas com o objetivo de modelar seu comportamento em condições de serviço.
Materiais baseados em compostos com estrutura cristalina de apatita têm uma ampla gama de aplicações, de fertilizantes a condutores iônicos. Isso se deve ao fato de que quase qualquer elemento do sistema periódico pode ser incorporado à estrutura de tais substâncias, o que resulta em uma mudança nas características de desempenho do material.
Hidroxiapatita com a fórmula Ca 5 (PO 4 ) 3OH é amplamente aplicado no campo da medicina como base para materiais usados para restaurar o tecido ósseo. É química e estruturalmente semelhante ao componente inorgânico do osso.
Os estudos deste composto e seus análogos foram conduzidos no Departamento de Química do Estado Sólido da UNN por cerca de 10 anos. Uma das últimas conquistas é a introdução de átomos de bismuto na estrutura cristalina do composto. O bismuto e seus compostos exibem atividade antimicrobiana, Portanto, A apatita contendo bismuto pode ser usada para produzir um material que combina biocompatibilidade e propriedades antimicrobianas.
Para obter a substância, um esquema de síntese em fase sólida foi proposto, o que tornou possível baixar substancialmente a temperatura do processo em comparação com os dados da literatura. O refinamento da estrutura cristalina do composto foi realizado pelo método de Rietveld permitindo a determinação da distribuição dos átomos ao longo das posições cristalográficas. É necessário conhecer esta distribuição para explicar posteriormente as propriedades da substância.
Evgeny Bulanov, pesquisador sênior do Departamento de Química do Estado Sólido da UNN, enfatiza que no caso dos biomateriais é importante não apenas encontrar formas de obtenção de uma substância, mas também para saber como o material se comportará nas condições de operação.
"A modelagem termodinâmica pode dar a resposta a esta pergunta. As funções termodinâmicas padrão determinadas experimentalmente da apatita contendo bismuto serão usadas para analisar possíveis transformações da substância já implantada no corpo humano. É necessário para prever possíveis consequências negativas (destruição de o material causado por uma mudança em sua composição de fase), "Evgeny Bulanov observa.
Pesquisadores da Universidade Lobachevsky descobriram uma série de mudanças anômalas nas propriedades dos materiais na região de baixa temperatura, que requerem um estudo mais aprofundado:a formação de uma superestrutura na região de 173 K, e um aumento na capacidade de calor em temperaturas abaixo de 8 K.
