Prótesis de material nanocompuesto puede durar más de 150 años

Prótesis actual cuerpo no duran más de 10-15 años. Después de este tiempo, la operación ha de repetirse con el fin de cambiar de prótesis. Por lo general es problemático, ya que, en general, son las personas mayores que utilizan el procedimiento. Investigador Nere Garmendia, con sede en la ciudad vasca de Donostia-San Sebastián-n, acaba de publicar su tesis doctoral, una tesis que bien podría significar el primer paso para resolver este problema. Según Garmendia, utilizando un material cerámico llamado óxido de zirconio (Zr02), los nanotubos de carbono y nanopartículas de óxido de zirconio, una prótesis que va a durar más de 150 años se puede producir.

La tesis doctoral se titula El desarrollo de un material nanocompuesto nueva de zirconio con nanotubos de carbono recubiertos, para aplicaciones ortopédicas. Garmendia ha querido demostrar que el envejecimiento y agrietamiento de la prótesis puede ser evitado. Para empezar, los nanotubos de carbono se han añadido a la matriz de circona - una técnica que fortalece en gran medida de su resistencia. Con este material compuesto como base de la investigación se inició.

El investigador reforzado la conexión entre la matriz y los nanotubos de óxido de zirconio, con la intención de mejorar la transferencia / distribución de las cargas. Los nanotubos fueron recubiertos con nanopartículas de óxido de zirconio y, para que este se efectúe, las nanopartículas se calientan más allá de su punto de ebullición (synhtesis hidrotermales). Esta capa funciona como un puente entre la matriz de circona y los nanotubos.

Garmendia ha explicado en su tesis de que el trabajo a escala nanométrica es precisamente la clave para lograr a largo plazo prótesis. En un experimento previo con zirconia micrométrico se concluyó que este material podría terminar mucho después de 12 años de edad. Sin embargo, como se ha señalado, además de la matriz de circona, añadiendo los nanotubos de carbono y las nanopartículas de óxido de circonio ellos revestimiento, el material no era-incluso después de 150 años.

La densidad máxima posible

Con la cubierta nanotubos, Garmendia investigó la capacidad para el desplazamiento y la dispersión de los compuestos obtenidos del proceso anterior, y también buscó su punto adecuado de la densidad. Sobre esta base y con la ayuda de yeso, que logró la primera compacta piezas.

Posteriormente, la Sra. Garmendia se especifica el número de nanotubos recubiertos cada pieza tenía que tener para lograr la densidad óptima al final del proceso. Según el investigador, la adición de nanopartículas de zirconia de los nanotubos facilita la dispersión del material y reduce su viscosidad, además de ayudar a aumentar su densidad para la siguiente etapa y la última: la etapa de sinterización. La sinterización es un proceso que se utiliza sobre todo en la cerámica, con el fin de transformar el material en polvo en un sólido compacto. No cualquier cantidad es útil para lograr esta densidad máxima posible y, por tanto, antes de sinterización, que tiene que decidir cuántos nanotubos se van a introducir y, por supuesto, sinterización tiene que ser posteriormente llevado a cabo correctamente.

Dado que la Sra. Garmendia calculó, si la intención es obtener la máxima densidad posible (98%), con el fin de iniciar la composición, el 1% de su volumen debe ser de nanotubos recubiertos. Finalmente, el material tiene que ser synterised en argón durante una hora a 1.300 grados, no más ni menos.

Fuente: Elhuyar Fundazioa