обзоре, составленном по материалам лекции, прочитанной на Первой школе «Метрология и стандартизация в нанотехнологиях и наноиндустрии. Наноматериалы», организованной ГК «Роснанотех» (октябрь 2008 г.), представлены основные подходы к созданию современных функциональных материалов для медицинских имплантатов, включающие в себя принципы выбора материала по критериям их биохимической и биомеханической совместимости, функциональности и технологичности. Наиболее перспективными и распространенными материалами имплантатов для травматологии, ортопедии и стоматологии являются титановые сплавы. В последние десятилетия утвердились тенденции к исключению из состава титановых сплавов легирующих компонентов, оказывающих локальное аллергическое воздействие на живые ткани или общее токсическое воздействие на организм. Одним из компромиссных вариантов сохранения высокой биохимической совместимости при необходимости повышения комплекса механических свойств титановых сплавов является путь, базирующийся на идее формирования субмикрокристаллического (СМК) или наноструктурного (НС) состояний в нелегированном титане технической чистоты. Обосновывается перспектива использования СМК- и НС-титана в качестве материала для изготовления имплантатов. Проведен анализ результатов экспериментальных и теоретических исследований особенностей диффузии по межзеренным областям и обсуждается роль диффузионно-контролируемых процессов в целенаправленном формировании микроструктуры металлов и сплавов в наноструктурном состоянии. Обосновывается эффективность компьютерного моделирования на атомном уровне в установлении зависимости характеристик диффузии по межзеренным областям от размера зерен и структурного состояния внутренних поверхностей раздела. Приведена краткая характеристика модельных и полупромышленных методов формирования СМК- и НС-состояний в металлах и сплавах посредством интенсивной пластической деформации, которые по известной классификации получения наноматериалов относятся к схеме «сверху вниз», предполагающей дробление исходной структуры до наноразмерных составляющих. Особое внимание уделено разработанным в последние годы для целей серийного производства наноструктурных титановых сплавов медицинского назначения малозатратным и высокопроизводительным технологическим схемам, включающим радиально-сдвиговую и винтовую прокатки в сочетании с традиционными методами механо-термической обработки и позволяющим получать необходимый для серийного производства медицинских имплантатов и инструмента сортамент титана и титановых сплавов.
