Recubrimientos base cerio modificados con nanopartículas de plata sobre aleaciones de Mg

ANA PAULA LOPERENA; IVANA LETICIA LEHR; GONZÁLEZ, MARÍA BELÉN; LORENA INES BRUGNONI; SILVANA BEATRIZ SAIDMAN

Valdivia

Congreso; 19 º CONGRESO INTERNACIONAL DE METALURGIA Y MATERIALES; 2019

CONAMET/SAM

El utilización de materiales biodegradables y reabsorbibles resulta una alternativa prometedora para la sustitución y generación de tejidos debido a que se evita la necesidad de extraer el implante del organismo. Entre estos materiales, el magnesio y sus aleaciones se destacan por presentar poca rigidez, ser biocompatibles y biodegradables [1]. Sin embargo, la alta velocidad de degradación de estos materiales en condiciones fisiológicas limita su posible utilización como material para implantes [2]. En los últimos años se han comenzado a estudiar recubrimientos ambientalmente amigables y biocompatibles como los basados en lantánidos [3] o en ácidos orgánicos como el ácido fítico, ácido esteárico, etc. [4,5]. Se ha demostrado que la incorporación de diferentes aditivos en la solución de tratamiento de cerio condiciona fuertemente las propiedades anticorrosivas de las películas obtenidas sobre aleaciones de Mg [6]. Se ha reportado que recubrimientos formados en presencia de ácido fítico incrementan la resistencia a la corrosión y la biocompatibilidad de aleaciones de Mg [4,5,7]. En otro orden de cosas, la síntesis de nanopartículas metálicas ha atraído la atención de científicos y son habitualmente usadas en biomedicina e ingeniería [8]. Las nanopartículas de plata (AgNPs) poseen alta conductividad eléctrica [9], capacidad bactericida [10] y propiedades electrocatalíticas [11]. Estas características permiten su aplicación en áreas como cuidado de la salud humana, industria alimenticia, tratamiento de aguas, transporte de fármacos, sensores [8] e incluso se ha probado su efecto como agente en el tratamiento del cáncer [12].En este trabajo se estudió la generación de recubrimientos basados en ácido fítico (RPhy) y ácido fítico y cerio (RPhy-Ce). El objetivo principal fue modificar estas películas mediante la incorporación de AgNPs para incrementar la resistencia a la corrosión de aleaciones de Mg en solución fisiológica simulada, así como también otorgar al recubrimiento capacidad bactericida. Los diferentes recubrimientos de cerio se electrodepositaron potenciostaticamente de acuerdo con las condiciones establecidas en los trabajos previos [8,9]. Posteriormente, sobre todos los recubrimientos obtenidos (RPhy y RPhyCe) se depositaron electroquímicamente AgNPs a partir de una solución constituida por AgNO3 y KNO3 mediante un doble pulso de potencial. Se evaluó la influencia de los diferentes parámetros intervinientes en el proceso (composición de la solución, tiempo, técnica electroquímica empleada para la deposición, etc.) tanto sobre la capacidad anticorrosiva alcanzada como sobre la capacidad antibacterial de las muestras tratadas. Las muestras fueron caracterizadas mediante técnicas de análisis superficial y composicional como SEM, EDAX, XRD y XPS. La performance anticorrosiva alcanzada se evaluó en solución fisiológica simulada (Ringer) mediante el seguimiento del potencial de circuito abierto, técnicas de polarización y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS). Las películas modificadas con AgNPs mostraron mejoras en la protección anticorrosiva comparadas con los respectivos recubrimientos sin modificar. Para evaluar la capacidad bactericida, todos los recubrimientos fueron estudiados frente a E.coli. Los resultados demostraron que la presencia de AgNPs es efectiva para la eliminación de bacterias.El tiempo de tratamiento y la composición de la solución para la formación de nanopartículas producen cambios tanto en la morfología como en las propiedades anticorrosivas y antibacteriales de las muestras tratadas. La película RPhy-Ce presentó el mejor desempeño anticorrosivo y antibacterial. Esta mejora está relacionada con la presencia de precipitados insolubles como el fitato de Mg y óxidos de Ce3+ y Ce4+.