Alliages générateurs d'alumine pour les implants chirurgicaux
Grâce à un processus d'oxydation thermique, un alliage hautement spécialisé, de formule Fe-20Cr-5Al (PM 2000), peut, une fois revétu d'alumine, servir de biomatériau. Contrairement aux biomatériaux actuellement utilisés, ce nouvel alliage ne contient ni nickel, considéré comme un élément potentiellement allergénique et carcinogénique, ni cobalt, dont l'approvisionnement pose des problèmes d'ordre géostratégique. Le produit final possède d'excellentes propriétés mécaniques, comparables voire supérieures à celles des biomatériaux les plus employés. Première particularité: dans sa forme pré-oxydée, cet alliage semble posséder d'exceptionnelles propriétés de résistance à la corrosion et libère des quantités d'ions particulièrement faibles en cas de frictions. Et surtout, ce nouveau matériau affiche un très bon comportement en terme de biocompatibilité, comparable à celui de matériaux bien connus, comme l'alumine. Comparé à d'autres matériaux à revêtements inertes d'un point de vue biologique, le PM2000 affiche une limite de résistance à la fatigue extrêmement élevée et difficile à franchir, même en cas de déformation du revêtement. L'originalité de la technique d'oxydation employée permet de développer plus facilement une couche d'alumine externe très fine d'environ 5 microns. Cette méthode permet également une réduction significative de la densité par rapport aux alliages cobalt-chrome. Cette technique de modification de la surface constitue un procédé facile, non contaminant et rentable. Quelle que soit sa forme finale, ce composant comporte un revêtement d'épaisseur homogène et une tolérance dimensionnelle absolument stable. Etant donné sa faible activité ferromagnétique, le PM2000 ne peut pas être employé dans des champs magnétiques puissants, comme ceux qui caractérisent la résonance magnétique nucléaire (RMN). D'où des contrindications d'emploi pour certains appareils médicaux. Des recherches portant sur des techniques de commande alternatives sont néanmoins en cours afin de lever ce type de contrindications. Les responsables du projet cherchent à établir une collaboration avec des producteurs d'implants chirurgicaux pour les applications mettant en jeu des composants spécialisés.