Estructura microporosa Material de titanio
El titanio es ampliamente utilizado en productos médicos implantables en humanos debido a su buena biocompatibilidad, bacteriostasis, alta resistencia, peso ligero, resistencia a la corrosión y sin precipitación de metales pesados.
Recientemente, científicos de los Estados Unidos, Japón y Corea del Sur han desarrollado un nuevo método para preparar materiales de titanio con microestructuras tridimensionales. Primero prepararon una malla de hidruro de titanio de dos capas mediante impresión, luego enrollaron la malla en un cilindro y la redujeron a titanio mediante sinterización parcial al vacío. Este método nos da una mayor flexibilidad en el control de la forma y la geometría del material. Utilizando esta técnica, los investigadores fabricaron rollos de titanio mallado y caracterizaron su microestructura y propiedades mecánicas. La tinta utilizada para la impresión está compuesta por polvo de hidruro de titanio y un copolímero. Los investigadores midieron el peso, el diámetro y la altura de las bobinas de titanio antes y después del tratamiento térmico para calcular la porosidad del material. También realizaron pruebas de compresión uniaxial en el material, midiendo la tensión y dureza del material.
Los resultados experimentales muestran que esta estructura de malla obtiene un muy buen ajuste de rigidez, dureza y plasticidad. Las mallas bicapa ortogonales están bien sinterizadas. Los microporos se pueden observar en las fibras de titanio de cada capa. A medida que el tamaño de partícula del polvo disminuye, sus propiedades de sinterización aumentan, mientras que la porosidad disminuye.
El titanio con una estructura microporosa tiene otras dos ventajas para la implantación en el cuerpo humano:
1. Reducir la rigidez del material, debilitando así el efecto de protección contra tensiones;
En segundo lugar, puede introducir el crecimiento óseo y acelerar la combinación del cuerpo humano y el implante. El titanio para estructuras de armadura o microarrays combina alta resistencia, baja densidad y excelente resistencia al daño.
En lo que respecta a los métodos actuales de preparación de dichos materiales, incluyen principalmente la fundición de precisión de réplicas, la sinterización de matrices de alambres apilados o la sinterización selectiva por haz de electrones / láser de polvo de titanio.
Al final, los investigadores descubrieron que el método de preparación de este nuevo material de titanio microestructurado no solo es adecuado para el metal de titanio, sino que también se puede extender perfectamente a otros metales prácticos mediante el uso de este método, e incluso se puede usar para materiales cerámicos a base de óxido sinterable.