Titanio: il materiale d'elezione per i dispositivi medici?

1 dicembre 2022

14:00

Med-Tech Innovation News ha parlato con Anastasios Arima, CEO di IperionX, discute delle proprietà e del futuro del titanio nei dispositivi medici.

magnetix Shutterstock

pezzo di titanio posto sulla tavola periodica degli elementi chimici

Ci spieghi brevemente perché ritieni che il titanio stia diventando sempre più il materiale preferito per i dispositivi medici?

Il titanio si distingue come il metallo preferito per i dispositivi medici grazie al suo eccezionale rapporto resistenza/peso, all'elevato limite di fatica e alla resistenza alla corrosione rispetto ad altri metalli come l'acciaio inossidabile. In campo medico, la sua elevata biocompatibilità e resistenza alla corrosione sono particolarmente cruciali per le applicazioni a lungo termine all’interno del corpo umano. La bassa conduttività elettrica del titanio lo rende utile anche per parti protesiche e impianti. Nonostante le sue proprietà differenzianti superiori, il costo del titanio e le tecniche di produzione storicamente insostenibili ne hanno limitato l’uso ad applicazioni di fascia alta.

Tuttavia, le nuove tecnologie all’avanguardia del titanio creano il potenziale per alternative di produzione più convenienti e rispettose dell’ambiente. Queste nuove tecnologie stanno aprendo la porta a un utilizzo più ampio del titanio, anche nei settori medico e dentale.

L’utilizzo del titanio di fabbricazione americana a basso costo per creare dispositivi medici e dentistici più resistenti e duraturi ha il potenziale per abbassare i prezzi e la disponibilità di questi importanti prodotti.

Per cosa può essere utilizzato il titanio?

Il titanio metallico e le sue leghe sono i materiali preferiti negli impianti dell'anca e delle articolazioni, negli impianti spinali e in altri impianti grazie ai suoi fattori di differenziazione favorevoli, come l'elevata biocompatibilità, la resistenza alla corrosione e la possibilità di movimento flessibile. Il titanio può essere utilizzato anche per strumenti medici, compresi strumenti chirurgici e altre apparecchiature da laboratorio, che beneficiano di questa durabilità.

Raccontateci come produrrete il titanio per dispositivi medici e quali alternative ci sono al processo Kroll?

L’attuale processo Kroll standard del settore per la produzione del metallo titanio è costoso e insostenibile dal punto di vista ambientale a causa dell’elevato consumo di energia e dell’uso di sostanze chimiche aggressive.

La tecnologia comprovata e brevettabile di IperionX può essere utilizzata per creare prodotti metallici in titanio di alta qualità, a basso contenuto di carbonio e sostenibili.

La loro tecnologia di riduzione metallotermica assistita da idrogeno (HAMR), creata in collaborazione con l'Università dello Utah e il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, utilizza l'idrogeno per destabilizzare i legami titanio-ossigeno presenti in natura, consentendo al biossido di titanio di essere ridotto direttamente dal magnesio per produrre polveri metalliche di titanio di alta qualità. Un altro vantaggio del processo HAMR rispetto all’attuale metodo Kroll è che è attualmente l’unica tecnica esistente in grado di utilizzare il titanio metallico di scarto riciclato al 100% come materia prima.

Il processo HAMR può essere utilizzato per produrre polvere sferica di titanio da utilizzare nella produzione additiva e nella stampa 3D. Nel settore medico, le tecnologie di stampa 3D vengono utilizzate per produrre impianti, protesi e altri dispositivi e apparecchiature salvavita personalizzati. Consentendo una fabbricazione più rapida, con minori sprechi e costi inferiori di dispositivi medici complessi che corrispondono esattamente all'anatomia dei pazienti, questa tecnica di produzione innovativa ha rivoluzionato l'industria medica. Grazie al suo elevato rapporto resistenza/peso, alla biocompatibilità con il corpo umano e alla capacità di modellarsi in progetti complessi, il titanio aumenta i vantaggi della stampa 3D nelle applicazioni mediche.

Come si adatta tutto ciò alla strategia di sostenibilità di un'azienda?

La sostenibilità è diventata sempre più fondamentale per consentire alle organizzazioni di rimanere rilevanti e competitive nel mondo di oggi. Non solo la sostenibilità spesso aiuta a ridurre i costi riducendo il consumo di energia e gli sprechi, ma i consumatori sono anche più propensi a sostenere operazioni aziendali sostenibili.