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Novedoso recubrimiento beneficiaría la industria biomédica y espacial

Esta película de diamante tipo carbono (DLC), cuyo espesor es inferior a dos micras, posee altas propiedades antibacterianas y un bajo coeficiente de fricción, lo cual la hace ideal para proteger satélites, implantes dentales y prótesis de cadera y rodilla.

Bogotá D. C., 19 de enero de 2018Agencia de Noticias UN-

El equipo de trabajo usó un proceso continuo en suspensión. - Foto: Gorka de Tomás

La película resulta ideal para las industrias aeroespacial y biomédica.

El espesor del recubrimiento no alcanza las dos micras.

El ingeniero Jesús Manuel Gutiérrez Bernal, estudiante del Doctorado en Ciencia y Tecnología de Materiales, creador del proceso. - Foto: Ricardo González

Profesor Jhon Jairo Olaya, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica.

En el caso de la industria espacial, este recubrimiento producido por primera vez con mezcla de nanopartículas se usa para envolver la parte superficial de los satélites con el fin de defenderlos de los efectos de la basura espacial. 

Así mismo, en la industria biomédica se utilizaría en diferentes tipos de implantes y prótesis. Además tiene un uso potencial en dispositivos para pacientes con enfermedades vasculares. 

Aunque en el mercado existen recubrimientos similares, este es el primero creado con nanopartículas cerámicas, las cuales disminuyen el coeficiente de fricción y aumentan sus propiedades bactericidas y fungicidas. 

Su creador, el ingeniero Jesús Manuel Gutiérrez Bernal, estudiante del Doctorado en Ciencia y Tecnología de Materiales de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), explica que el recubrimiento de DLC está compuesto de nanopartículas de circonia (óxido de circonio) y de diamante. 

El investigador encontró que la presencia de circonia ha afectado positivamente las propiedades del recubrimiento, pues le imprime mayor suavidad, lo cual hace que los materiales se deslicen más fácilmente sobre él. Así mismo los altos porcentajes de hidrógeno contribuyen a aumentar su propiedad de deslizamiento. 

Por su parte, la nanopartícula de diamante (nanodiamante detonation) evita que la película se raye, con lo cual se disminuye su desgaste abrasivo (demolición). 

La circonia y el diamante se eligieron porque el objetivo principal del proyecto es encontrar su aplicabilidad biomédica, y está científicamente comprobado que estos dos materiales tienen propiedades ideales en este campo. 

“La mezcla de nanopartículas ayuda a que las propiedades bactericidas sean efectivas en alrededor de un 93 %, es decir que actúa casi a la par de un antibiótico siendo solo un material amorfo”, resaltó el estudiante. 

Para este proyecto, el equipo de trabajo usó un proceso continuo en suspensión porque en nanotecnología es así como se obtienen nanopartículas inmersas en vez de micropartículas: “al disminuir el tamaño de la partícula las propiedades mejoran notablemente”, aclara el ingeniero. 

“Las nanopartículas quedan inmersas, llegan desde el sustrato e incluso hasta la superficie, lo que resulta muy favorable para la aplicación biomédica y aeroespacial”, sostiene el investigador. 

El proceso ha demostrado que se puede usar alrededor del 1-2 % en peso de nanopartículas y el aumento en el coeficiente de fricción hace que tenga buenas propiedades para usarlas industrialmente”, explicó el ingeniero Gutiérrez. 

El investigador destaca que uno de los grandes logros de este trabajo es que por primera vez se obtuvo la suspensión en solventes orgánicos (tipo thinner o gasolina) de una mezcla de nanopartículas de diferente naturaleza. 

En la investigación participan el Instituto Nacional de Investigación Espacial del Brasil –por medio del profesor Vladimir Traba–, además de los profesores de la U.N. Gil Capote, del Departamento de Física, y Jhon Jairo Olaya, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica. 

El siguiente paso es evaluar, mediante pruebas de laboratorio, aspectos como crecimiento de tejidos después de hacer implantes que tengan este recubrimiento, con el fin de optimizarlo. 

El ingeniero Gutiérrez aspira a patentar el proceso y crear una empresa para comercializar el producto.

(Por: Fin/GDT/MLA/LOF
)
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