Исследователи из швейцарского университета ETH Zurich разработали технологию аддитивного производства магнезиевых пористых структур с заданной свойствами.
В то время как магнезиум может поглощяться человеческим телом как минерал, использование его в 3D печати представляет большие трудности из-за высоких окислительных свойств. Используя напечатанные на 3D печати соляные шаблоны, метод, разработанный в ETH Zurich, позволяет создавать магнезиевые структуры с заданной пористостью сохраняя при этом механическую прочность.
Этим методом можно 
создавать сложные формы, что делает их идеальными как шаблоны для выщелачивания (вымывания). Хотя эта работа находится в стадии тестирования концепции, магнезиевые структуры имеют большой потенциал для изготовления биоразлагаемых костных имплантов.
Традиционно при лечении сложных переломов костей или даже их отсутствии применяются импланты из лёгких металлов. Учёные уже печатали импланты из традиционных материалов, таких, как биоинертный титан и PEKK (полиэфиркетонкетон). Недостатком этих материалов является то, что пациенту часто требуется повторная хирургическая операция для удаления импланта.
В противоположность этому, импланты из лёгких металлов могут разлагаться в теле пациента и поглощаться как минеральное питание. Удаление импланта не требуется, поэтому биоразлагаемый магнезий и его сплавы являются привлекательной альтернативой для изготовления имплантов.
Чтобы способствовать восстановлению костной ткани, дизайн имплантов развивается в направлении усиления свойств клеточного залипания и прорастания. Пористость является основным свойством, стимулирующим рост клеток. Выщелачивание (вымывание) является распространённым способом для получения пористых материалов с большим разнообразием свойств. Однако, таким способом можно получить только случайным образом расположенные поры на относительно больших формах.
Чтобы создать хорошую пористую структуру, исследователи из ETH Zurich печатают на 3D принтере соляной шаблон. Так как обычная столовая соль непригодна для 3D печати, была разработана паста на солевой основе путём точного подбора поверхностно-активных веществ и растворителя. Паста затем послойно распечатывается в виде решётчатой структуры. В процессе печати диаметр «балок» и промежутки между ними могут меняться, позволяя создавать структуры от долей миллиметра до макроскопического масштаба.
Для усиления механической прочности соляная структура запекается. Во время запекания материал значительно нагревается. Чтобы сохранить структуру шаблона температура запекания выбирается ниже температуры плавления пасты.
После запекания и сушки шаблон заполняется магнезиевым рассплавом. Затем шаблон вымывается раствором гидроксида натрия на водной основе. Для обычных аддитивных технологий этот процесс представляет большие трудности вследствие высоких окислительных свойств материалов и высокого давления паров. Соляной шаблон, напечатанный на 3D принтере (слева, масштаб 1 мм). В дальнейшем он заполняется магнезиевым рассплавом. После вымывания соли остаётся магнезиевая решётка с регулярно раположенными порами (справа). Полученные после выщелачивания магнезиевые объёмные решётки имеют хорошо ориентированную структуру пор, прочны, легко поддаются механической обработке.
Заранее задаваемые свойства и возможности предсказуемого впитывания человеческим телом делают магнезиевые объёмные решётки привлекательными для изготовления биомедицинских имплантов. Как говорит Йорг Лофтер, профессор физики металлов и технологии - «Возможность управлять размером пор, их распределением и ориентацией в материале является ключевым фактором успеха, так как костные клетки с лёгкостью прорастают в эти поры».