Propiedades nanomecánicas y nanotribológicas de polietileno de ultra alto peso molecular modificado con distintas técnicas de irradiación

DE PAZ A.; LAGARDE MAYRA; DEL GROSSO MARIELA; FASCE DIANA; LAINO SEBASTIÁN; DOMMARCO RICARDO; FASCE LAURA

Buenos Aires

Workshop; 2nd Intl. Workshop of Tribology - TRIBAIRES 2013; 2013

Asociación Argentina de Tribología

El polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) es un excelente biomaterial que seutiliza como parte blanda en el reemplazo de articulaciones de cadera y rodilla. Sin embargo,la generación de partículas submicrométricas debidas al desgaste con la contraparte metálicaprovoca la falla del reemplazo. Por lo tanto, para prolongar la vida útil de las prótesis esnecesario mejorar el desempeño tribológico de este material. La irradiación con rayos gamma constituye una alternativa capaz de lograrlo, pero resulta en detrimento de otras propiedades mecánicas relevantes como la resistencia a lafatiga y la tenacidad a la fractura [1]. Como potencial alternativa se propone la irradiacióncon iones pesados, que a diferencia de la técnica anterior, solo provoca la modificaciónde las capas superficiales del material, conservando las propiedades del volumen. Eneste trabajo se compara el efecto de las dos técnicas de irradiación sobre las propiedadesnanomecánicas y el comportamiento al nanodesgaste de un grado comercial deUHMWPE. Los resultados muestran que, aunque ambos tratamientos son efectivos paramejorar la resistencia al nanodesgaste, el efecto sobre las propiedades mecánicas superficiales y sobre los cambios microestructurales es completamente diferente. Mientras que en la muestra irradiada con rayos gamma la mejora en el desempeño se debe al entrecruzamiento de cadenas poliméricas, en las muestras irradiadas con iones pareciera deberse a un gran incremento de la cristalinidad que provoca aumentos en el módulo elástico y en la dureza superficial del material.