Lochfraß an Knochenschrauben und Stents aus Magnesiumlegierungen

Bei einem Symposium über biologisch abbaubare Metalle ist eine Nachwuchswissenschaftlerin eines Forschungsteams aus Stralsund für ihre Arbeit ausgezeichnet worden.

Die Griechin Agathi Dimakopoulou, wissenschaftliche Mitarbeiterin bei Prof. Petra Maier an der Hochschule Stralsund, wurde für ihren Vortrag „Residual mechanical properties of corroded WE43, ZX10 and Mg10Gd under varying degree of pitting corrosion“ in Italien ausgezeichnet. Beim „Symposium on Biodegradable Metals“, eine internationale Konferenzreihe, die sich dem aktuellen Stand der Forschung zu biologisch abbaubaren Metallen in biomedizinischen Anwendungen widmet, überzeugte ihre Präsentation durch „Qualität und Klarheit“.

Lochfraß verursacht durch Körperflüssigkeiten

In dem Forschungsprojekt „µCT-basierte Charakterisierung des Korrosionsausmaßes zur Vorhersage des zeitabhängigen Leistungsspektrums für magnesiumbasierte Biomaterialien unter Berücksichtigung überkritischer Lochfraßbildung“ kommt mit dem Bruker SkyScan 2214 ein hochauflösender Nano-Computertomograph für die zerstörungsfreie 3D-Analyse der inneren Struktur von Objekten im Submikrometerbereich zum Einsatz, so die Hochschule Stralsund und erläutert: Lochfraßkorrosion ist eine örtlich begrenzte Form der Korrosion, bei der sich kleine, tiefe Löcher oder Grübchen auf der Oberfläche eines Metalls bilden. Sie tritt typischerweise dann auf, wenn die schützende Oxidschicht des Metalls beschädigt oder beeinträchtigt ist – etwa durch aggressive Umgebungen wie Körperflüssigkeiten. Magnesiumlegierungen sind besonders anfällig für diese Korrosionsform.

Lochfraß ist besonders gefährlich, weil er nicht flächig, sondern punktuell auftritt – das Material kann an einzelnen Stellen stark geschwächt werden, ohne dass dies äußerlich vollumfänglich sichtbar ist, so die Hochschule weiter. Tiefe Grübchen könnten so die mechanische Festigkeit und strukturelle Integrität erheblich beeinträchtigen. In manchen Fällen könne dies zu einem vorzeitigen Versagen des Bauteils führen, insbesondere wenn die Korrosion eine kritische Tiefe erreicht.

Da Knochenschrauben und Stents während des Auflösungsverhaltens mechanisch belastet werden, wird an der Hochschule Stralsund die Restfestigkeit von Materialproben untersucht, an denen ein verschiedenes Ausmaß an Korrosion entstanden ist. Die Magnesiumlegierungen im aktuellen Forschungsprojekt bestehen aus Magnesium-Kalzium-Zink sowie Magnesium-Seltene Erden, so die Hochschule.