מבנה ותכונות של טנטלום נקבובי מודפס בתלת מימד

בשל הצפיפות הגבוהה של טנטלום מתכתי, כאשר הוא משמש כחומר שתל רפואי, הוא מוצג בדרך כלל בצורה של מבנה נקבובי, אשר לא רק נותן משחק מלא להתאמה הביולוגית המצוינת של טנטלום מתכתי, אלא בו זמנית מספק ערוץ טבעי לצמיחת רקמות עם מבנה נקבוביות עשיר של חומרים נקבוביים. לכן, תחום מחקר חשוב נוסף הקשור להדפסת תלת מימד טנטלום נקבובי הוא טנטלום נקבובי. עם זאת, מאז הפיתוח של מתכות מודפסות בתלת מימד עד כה, דווח מעט מחקר על חומרי טנטלום נקבוביים מודפסים בתלת מימד. אוניברסיטת לובן, בלגיה, הבינה הכנת חומרי טנטלום נקבוביים בעלי מבנה נקבוביות אחיד על ידי שימוש באבקת טנטלום מתכתית כדורית כחומר גלם בשנת 2015, והעריכה מקיפה את תכונותיהם המכניות.

תוצאות הבדיקה של מתח לחיצה מראות כי חוזק התפוקה הוא 12.7 MPa s 0.6 MPa, מתח הרמה הוא 21.8 MPa s 0.9 MPa, מודול אלסטי הלחיצה הוא 1.22 GPa s 0.07 GPa, ואזור הרמה של הקימורים חלק ולא משונן, מה שמעיד על כך שלחומר הטנטלום הנקבובי שהוכן על ידי SLM יש פלסטיות מצוינת, והמודלוס תואם בצורה מושלמת לזה של עצם ספוגית אנושית. בנוסף, גבול העייפות הדחיסה של טנטלום נקבובי הוא 7.35 MPa (פי 10⁶), מה שמראה עמידות גבוהה לעומס מחזורי.
נכון לעכשיו, טנטלום וטנטלום נקבובי נחשבים לחומרי השתלים האורטופדיים התואמים ביו הטובים ביותר, והיישום בסין של טנטלום נקבובי מודפס בתלת מימד נמצא בחזית העולם. בשנת 2016, בתמיכת תכנית המחקר והפיתוח המרכזית של משרד מדע וטכנולוגיה, Northwest Non-ferrous Research Institute (NWNMRI), יחד עם בית החולים Southwest, השיג את המקרה הראשון בעולם של הכנת גוף שתל טנטלום נקבובי מודפס תלת מימד באבקה אישית בעולם והשיג יישום קליני. נכון לעכשיו, Northwest Nonferrous Research Institute והכפופה לו Xi'an Sailon Metal Materials Co., הבינו את הכיסוי של כל השרשרת התעשייתית של חומרי גלם אבקה, ציוד ליצירת קרני אלקטרונים ותהליך של שתלי טנטלום נקבובי רפואי.