Demuestran la eficacia del grafeno como mejor material para prótesis de cadera y rodilla
Un equipo formado por investigadoras del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Sevilla (US) ha publicado recientemente sus últimas investigaciones sobre la mejora en la resistencia al envejecimiento hidrotermal de cerámicas avanzadas de circona, gracias a la incorporación de nanoestructuras de grafeno, lo que facilitará su utilización como biomaterial en prótesis de cadera y rodilla.
La principal limitación para la utilización de las cerámicas avanzadas de circona como biomaterial es la ausencia de estabilidad mecánica a largo plazo en medios acuosos, como son los fluidos biológicos del cuerpo humano. La degradación a baja temperatura, también conocida como envejecimiento hidrotermal, involucra una transformación «espontánea» de fase cristalina a temperaturas inferiores a 400ºC y en presencia de agua, ha explicado la US este jueves en una nota.
Esta transformación de fase de la circona tetragonal a monoclínica progresa desde la superficie en contacto con el agua hacia el interior del material, promoviendo la formación de micro-grietas y aumentando la rugosidad superficial, lo que deteriora significativamente las propiedades mecánicas de la cerámica. «El hecho de que el grafeno sea impermeable al paso de las moléculas de agua nos hizo pensar que podría usarse como barrera al paso de humedad a través de la cerámica, lo que modificaría significativamente la resistencia al envejecimiento hidrotermal», explica Ana Morales Rodríguez, investigadora de la Facultad de Física de la US.
En el estudio publicado en ‘Journal of the European Ceramic Society’, el equipo de investigación ha abordado la incorporación a la matriz cerámica de dos nanoestructuras de grafeno diferentes –nanoplaquetas de grafeno exfoliadas y grafeno de pocas capas– y ha realizado ensayos de degradación hidrotermal acelerados en autoclave a 134ºC para analizar el efecto de dichas nanoestructuras en el envejecimiento del material. Los ensayos han concluido que los materiales con grafeno presentan una resistencia significativamente mejorada al envejecimiento, una alta tolerancia al daño y una integridad microestructural muy superior en comparación con la cerámica de circona.
Han conseguido un material que resiste más de 500 horas en autoclave sin desarrollar un porcentaje significativo de fase monoclínica y que mantiene una gran integridad microestructural. Además, casi todos los materiales estudiados satisfacen el requerimiento de presentar una fracción de fase monoclínica inferior al 10% tras 5 horas en vapor de agua a 134 ºC establecido en la norma ISO 13356 para ser considerados aptos para su uso en implantes. El estudio ha sido financiado por fondos del VI Plan Propio de la Universidad de Sevilla, el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (Feder) y el Ministerio de Ciencia e Innovación.
20 jóvenes andaluces optan a 'mejor empresario… 20 universitarios y estudiantes de Grado Superior, pertenecientes a 3 universidades y centros educativos andaluces, competirán el 28 de abril…
Para ofrecer las mejores experiencias, utilizamos tecnologías como las cookies para almacenar y/o acceder a la información del dispositivo. El consentimiento de estas tecnologías nos permitirá procesar datos como el comportamiento de navegación o las identificaciones únicas en este sitio. No consentir o retirar el consentimiento, puede afectar negativamente a ciertas características y funciones.
Funcional
Siempre activo
El almacenamiento o acceso técnico es estrictamente necesario para el propósito legítimo de permitir el uso de un servicio específico explícitamente solicitado por el abonado o usuario, o con el único propósito de llevar a cabo la transmisión de una comunicación a través de una red de comunicaciones electrónicas.
Preferencias
El almacenamiento o acceso técnico es necesario para la finalidad legítima de almacenar preferencias no solicitadas por el abonado o usuario.
Estadísticas
El almacenamiento o acceso técnico que es utilizado exclusivamente con fines estadísticos.El almacenamiento o acceso técnico que es utilizado exclusivamente con fines estadísticos anónimos. Sin una requerimiento, el cumplimiento voluntario por parte de su proveedor de servicios de Internet, o los registros adicionales de un tercero, la información almacenada o recuperada sólo para este propósito no se puede utilizar para identificarlo.
Marketing
El almacenamiento o acceso técnico es necesario para crear perfiles de usuario para enviar publicidad, o para rastrear al usuario en un sitio web o en varios sitios web con fines de marketing similares.
