Это важно, потому что титан хоть и прочный, но в агрессивных средах — например, в кислотах или при высоких температурах — может разрушаться. Тантал защищает его лучше, но раньше его наносили сложными методами: плазменным напылением или лазером. Эти способы дорогие и не всегда дают ровный слой.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в International Journal of Refractory Metals and Hard Materials.

Исследователи из Саратовского технического университета предложили другой подход — электроискровое нанесение.

Суть в том, что на титан подают короткие электрические разряды, и частицы тантала с электрода переносятся на поверхность.

Эксперименты проводили в разных условиях:

• В воздухе покрытие получалось тверже, но содержало много кислорода и азота, что делало его хрупким.
• В аргоне слой выходил менее твердым, но более предсказуемым и подходящим для имплантатов.

Толщина покрытий — от 3,6 до 22 микрометров. Самые прочные выдерживали давление в 5000–10000 раз выше атмосферного.

Владимир Кошуро, руководитель исследования:

Наш метод делает процесс нанесения более управляемым. Тантал — редкий и дорогой металл, но он идеален для имплантатов и защиты деталей. В будущем мы попробуем наносить его на другие поверхности и даже создавать мелкие 3D-детали.

Этот метод решает две ключевые проблемы:

1. Экономия ресурсов – электроискровое нанесение дешевле плазменных и лазерных технологий, а значит, можно снизить стоимость медицинских имплантатов и защитных покрытий для техники.
2. Контроль качества – в отличие от аналогов, здесь можно точно регулировать состав и толщину слоя, что критично для биосовместимости в медицине.

Кроме того, технология открывает путь к аддитивному производству — например, печати миниатюрных деталей из тугоплавких металлов.

Ранее ученые открыли перспективны материалы для термоядерных реакторов.