Influencia del electrolito en la energía libre superficial de recubrimientos anódicos de TiO2

MARIA LAURA VERA; JONATHAN M. SCHUSTER; MARIO R. ROSENBERGER; CARLOS E. SCHVEZOV

Posadas

Jornada; Jornadas Científicas Tecnológicas - 45 Aniversario de la Universidad Nacional de Misiones; 2018

Universidad Nacional de Misiones

Parala construcción de una válvula cardiaca trivalva mecánica de cuarta generación,se seleccionó como material la aleación Ti-6Al-4V recubierta con TiO2.Estos dispositivos biomédicos para aplicaciones hemocompatibles requieren desuperficies homogéneas y de muy baja rugosidad. La técnica electroquímica deoxidación anódica permite obtener recubrimientos con tales característicastrabajando en condiciones pre-spark a bajo voltaje.Elnivel de hemocompatibilidad de una superficie está fuertemente relacionado consu energía libre superficial (ELS) y las componentes de ésta (polar ydispersiva) ya que definen la posibilidad de interacción con las células yproteínas sanguíneas, por lo que la determinación de la ELS de los recubrimientosanódicos para tales aplicaciones resulta de gran importancia.Sefabricaron recubrimientos de TiO2 sobre Ti-6Al-4V mediante oxidaciónanódica empleando como electrolitos diferentes soluciones ácidas (ácidosulfúrico, ácido fosfórico y ácido acético) y alcalinas (hidróxidos de sodio yde potasio), a voltajes constantes e inferiores al correspondiente valor límitede spark para cada electrolito. Losrecubrimientos se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido,perfilometría y difracción de rayos X. La ELS se determinó empleando losmodelos de Media Geométrica (Owens-Wendt) y de Lifshitz-Van der Waalsacido-base (van Oss), a partir de mediciones del ángulo de contacto de losrecubrimientos, realizadas con un goniómetro, mediante la técnica de la gotasésil. Seobtuvieron recubrimientos amorfos de TiO2, de rugosidad promedio de20 nm y de espesores inferiores a 150 nm.Laenergía libre superficial de los recubrimientos varió dependiendo delelectrolito empleado en la anodización. Electrolitos alcalinos produjeronrecubrimientos más hidrofóbicos, más polares y con mayores valores de ELS quelos obtenidos con electrolitos ácidos.  Porotro lado, la componente dispersiva de la ELS fue similar para recubrimientos obtenidoscon electrolitos de diferente naturaleza. Además se probó que el voltaje deanodización para cada electrolito, y consecuentemente el espesor de losrecubrimientos, no influyen en la hidrofobicidad, polaridad y energía libresuperficial de los recubrimientos.Estosresultados indican que debe evaluarse el electrolito a utilizar en la síntesisde recubrimientos de TiO2 mediante oxidación anódica, dependiendo delas interacciones previstas para el dispositivo recubierto.