Biomateriales (aplicaciones)

Las características exigidas por el cuerpo humano para una articulación artificial hacen que las propiedades requeridas en los materiales utilizados en prótesis sean muy restrictivas. Por esta razón, se requieren materiales biocompatibles; es decir, materiales que produzcan un grado mínimo de rechazo en el cuerpo humano. Los fluidos corporales son altamente corrosivos, y las aleaciones metálicas deben ser resistentes a la corrosión.

Otro aspecto que se debe considerar son las propiedades mecánicas, las cuales son de suma importancia en la selección de materiales para prótesis, debido a que el sistema músculo-esquelético, junto con el movimiento, promueve fuerzas considerables para las prótesis.

Debido a que las superficies de la articulación están en contacto, y tienen un movimiento relativo entre ellas, las prótesis están sujetas a desgaste. Una de las consecuencias del desgaste en las superficies de los implantes es la generación de partículas de desecho. La acumulación de estas partículas en los tejidos circundantes de la articulación puede causar inflamación y dolor.

Además de lidiar con las condiciones mencionadas anteriormente, otro aspecto que se debe considerar en la selección de materiales para implantes quirúrgicos es que sus componentes sean ligeros, de bajo costo, y sus propiedades, estables a través del tiempo.

Idealmente, una prótesis implantada debe funcionar satisfactoriamente durante toda la vida del paciente, de manera que no sea necesario su reemplazo. Sin embargo, en los diseños actuales, la vida de las prótesis varía entre 10 y 15 años para el caso de la prótesis total de cadera, por lo que existe un gran interés en la comunidad científica por desarrollar prótesis de mayor durabilidad para la creciente longevidad de que actualmente goza la población

Materiales inteligentes

Los materiales inteligentes son de los materiales más demandados por la sociedad de hoy en día ya que gracias a ellos el ser humano podría avanzar y desarrollarse como ha hecho hasta ahora pero de una forma diferente y más abanzada. Aquí pongo un ejemplo de lo que hacen los nuevos materiales:
*Los materiales inteligentes mejoran la precisión de los robots.
*Éstos poseen un tipo de memoria y actúan a nivel nanométrico.

Ya se están probando nuevos materiales de última generación para la mejora de los robots.

En la facultad de Ciencia y Tecnología del País Vasco han creado con estos materiales una garra con la cual el robots es capaz de asir objetos a nivel de micra.

Nuevos materiales:Inteligentes

Los materiales inteligentes son materiales que poseen la capacidad de responder de forma controlada y reversible a estímulos externos (físicos o químicos). Dicha capacidad se manifiesta modificando alguna de sus propiedades. Se pueden denominar también materiales activos o materiales multifuncionales.
Atendiendo al comportamiento que poseen ante un estímulo externo (físico o químico), podríamos clasificar los materiales inteligentes en:
a) Materiales electroactivos y magnetoactivos: son aquellos que actúan , responden o reaccionan ante cambios eléctricos o magneticos. Normalmente se utilizan en sensores...
b) Materiales fotoactivos o fotolumiscentes.:Reaccionan a la intensidad de luz.
c) Materiales cromoactivos :son aquellos en los que se producen cambios de color como consecuencia de algún fenomeno exteno como puede ser la corriente electrica...
d) Materiales con memoria de forma:Materiales que reaccionan bajo cambios fisicos o quimicos y que al volver a las condiciones normales vuelven a su forma original y poder hacerlo una y otra vez sin deteriorarse.

Un nuevo material: El aerogel

El aerogel es un coloide similar a un gel.Que tiene un peso 3 veces superior al del aire, un peso infimo, y 1000 veces menor que la del vidrio. Esta compuesta entre un 90% y un 99% de aire, y presenta una superficie porosa si se mira con microscopio. El aerogel recibe su nombre de la sustitución del liquido con el cual se crea un gel, por el aire.

Se descubrió en 1931 pero su tremendo coste y la peligrosidad en su formación, impidieron su expansión por todo el mundo. En la actualidad se ha empezado a crear esta sustancia de nuevo, con el fin de poder utilizar lo como aislante termico y como material para naves espaciales. Este material es capaz de soportar mas de 1000 veces su peso. La agencia espacial de los EEUU ya esta estudiando aplicarlo en sus proyectos; lamentablemente este material es carisimo, un pequeño fragmento cuesta alrededor de 160 dolares. Esperemos que a lo largo del tiempo esta sustancia abarate y podamos tener en nuestras ventanas y en nuestras casas este material tan peculiar.El aerogel tiene una apariencia delicada, translúcida y nubosa, casi etérea. Se fabrica a partir de materiales como la sílice, la alúmina y el circonio. Su propiedad más sorprendente es su baja densidad, aproximadamente tres veces la densidad del aire. A pesar de ser tan liviano es un material muy fuerte lo que lo hace perfecto para usarlo en misiones aeroespaciales pues puede resistir el lanzamiento de una nave espacial.El aerogel no es una sustancia nueva. Fue inventado en 1931, por Samuel S. kistler pero no ha sido hasta ahora que los científicos han podido usarlo, porque era sumamente difícil y peligroso fabricarlo. En la actualidad se usa para desalinizar el agua de mar, detectar partículas subatómicas, como colectores de micrometeoritos y como supercapacitores, entre muchos otros usos.

El aerogel se puede fabricar a partir de muy diferentes materiales; las investigaciones de Kirstler consistían en aerogeles basados en sílice, alúmina, óxido de cromo, estaño y carbono.