耐磨性能可媲美金剛石小薄膜竟是“金疙瘩”

在亦莊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的北京中奧匯成生物材料科技有限公司,記者看到了一種神奇的膜:薄如蟬翼,厚度不過(guò)2微米,卻由1000多的納米層集成,耐磨性能可媲美金剛石。

“膜”出讓金屬涂層告別硬而脆

“這是我們開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型非晶碳基納米多層膜,它已經(jīng)獲得美國(guó)及歐盟的發(fā)明專利?！碑a(chǎn)品開(kāi)發(fā)者亦莊開(kāi)發(fā)區(qū)海外高層次人才、中奧匯成技術(shù)總監(jiān)涂江平表示,目前中奧匯成已經(jīng)將其產(chǎn)業(yè)化,明年有望拿到產(chǎn)品的上市批文,量產(chǎn)后的年產(chǎn)值可達(dá)3億元。

為了抗摩擦磨損,金屬的表面一般都有涂層,也被稱作鍍膜,但是長(zhǎng)久以來(lái),有一個(gè)問(wèn)題,那就是涂層的硬度增加了,但是硬了就容易脆,附著率就不高,特容易脫落。

從上大學(xué)到讀博士,一直在金屬材料專業(yè)就讀的涂江平,研究的就是金屬材料表面薄膜(涂層)的制備,他設(shè)計(jì)和制備了一系列新型減摩耐磨納米復(fù)合薄膜,提出了采用較高sp2鍵結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)碳納米多層結(jié)構(gòu)膜改善鈦合金表面摩擦磨損性能,在合金表面設(shè)計(jì)和制備了減摩耐磨性能優(yōu)異的納米多層膜;解決了金屬表面?zhèn)鹘y(tǒng)類金剛石(DLC)薄膜與基體結(jié)合力低的難題。

“膜”入醫(yī)療打造超耐磨人工髖關(guān)節(jié)

涂江平的研究成果,在發(fā)小金攻的眼里一直是“金疙瘩”,想將其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

在北京的金攻偶然獲悉,由于近年來(lái)越來(lái)越多的人開(kāi)始接受人工髖關(guān)節(jié)置換手術(shù),但是由于目前人工髖關(guān)節(jié)的膜抗磨性差,一些病人不得不多次接受手術(shù),這不僅給病人造成了痛苦,也給治療技術(shù)帶來(lái)了難題,醫(yī)院急需抗磨性的人工髖關(guān)節(jié)。

于是,金攻立刻想到了涂江平的研究成果,兩人一拍即合,決定成立中奧匯成生物材料科技有限公司,將這個(gè)納米多層膜鍍膜引入生物領(lǐng)域,涂江平將其原有材料中有可能對(duì)人體造成危害的金屬物質(zhì)去掉,以安全性為前提,將具有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的非晶碳基納米多層膜鍍覆于人工髖關(guān)節(jié)頭,以解決人工髖關(guān)節(jié)的摩擦磨損問(wèn)題,并于2011年順利申報(bào)“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目?！澳ぁ钡轿磥?lái)使公司獲得融資即將上市。

有技術(shù),怎么讓產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)線,規(guī)模工藝怎么解決?中奧匯成自主設(shè)計(jì)并在國(guó)外訂制了全球唯一的一臺(tái)低溫磁控濺射鍍膜機(jī),突破了軟基體上一次成膜的技術(shù)瓶頸。

涂江平告訴記者,目前通過(guò)該設(shè)備生產(chǎn)的超耐磨人工髖關(guān)節(jié)已經(jīng)通過(guò)相關(guān)部門的生物鑒定,正在接受臨床驗(yàn)證,按照目前的測(cè)試推算,人工髖關(guān)節(jié)的使用可以達(dá)到50年,比現(xiàn)在最好的鍍膜產(chǎn)品壽命翻了一倍還多。(信報(bào))