Efecto de la rugosidad sobre la mojabilidad del Ti6Al4V

MASONEVES, CAMILA; JONATHAN M. SCHUSTER; LACZESKI, MARGARITA; MARIO ROBERTO ROSENBERGER

Congreso; RAFA 2021; 2021

AFA filial cordoba

La mojabilidad es la capacidad que tiene un l´ıquido de extenderse sobre un s´olido y se puede determinar a partir del ´angulo de contacto (AC). Uno de los m´etodos para obtener el valor experimental del AC de un l´ıquido sobre una superficie solida es el m´etodo de la gota s´esil, que consiste en una gota (con volumen en el orden del microlitro) depositada sobre la superficie del s´olido. Una gota s´esil es un sistema formado por tres fases, el s´olido sobre el que se deposita la gota, el l´ıquido que forma la gotay su vapor [1-2]. Estos tres medios forman a su vez tres interfaces: la superficie de la gota (interfaz l´ıquido-vapor) la superficie del s´olido mojada (interfaz s´olido-l´ıquido) y la superficie del s´olido sin mojar (interfaz s´olido-vapor). La intersecci´on de estas tres interfaces da lugar a una l´ınea conocida como l´ınea de tres fases o l´ınea de contacto. Se define como el AC, al ´angulo que forma la tangente a la interfaz l´ıquido-fluido con la superficie del s´olido en el punto de contacto de las tres fases hacia el lado de la fase l´ıquida [2]. Para una superficie ideal el AC ser´a funci´on de las tensiones interfaciales solido-vapor, solido-l´ıquido y liquido-vapor y adem´as presentar´a simetr´ıa axial. Las gotas con simetr´ıa axial exhiben un ´unico ´angulo de contacto a lo largo de la l´ınea de contacto, esto nos permite atribuir este ´angulo a la gota [3]. El alejamiento de las condiciones de superficie ideal (ej.: heterogeneidad qu´ımica, rugosidad superficial, entre otras) favorecen la aparici´on de gotas con formas caracter´ısticas (alejadas de la simetr´ıa axial), el AC en estas gotas var´ıa de manera continua a lo largo de la l´ınea de contacto presentando as´ı una multiplicidad de ´angulos de contacto [1-2].La aleaci´on Ti6Al4V presenta un gran inter´es en el ´area biom´edica ya que es ampliamente utilizado para la fabricaci´on de pr´otesis [4]. Se ha reportado que la mojabilidad es uno de los par´ametros que influyen en el grado de biocompatibilidad de los biomateriales [4], por lo cual resulta de inter´es estudiar el efecto que la rugosidad del Ti6Al4V sobre el AC del agua. Las superficies de Ti6Al4V se sometieron a pulido mec´anico con papel abrasivo de SiC. Se obtuvieron 5 terminaciones, una para cada tama˜no de grano de los papeles abrasivos utilizados (#320, #500, #1000, #1200 y #1500). Adem´as, para cada una de las terminaciones se obtuvieron terminaciones con textura (rayas de pulido paralelas) y sin textura (rayas de pulido al azar). Los valores de AC se obtuvieron depositando una gota de 2 μL de agua desionizada sobre la superficie de la aleaci´on pulida limpia y seca. Para medir la simetr´ıa axial de las gotas s´esiles se calcul´o el coeficiente de asimetr´ıa (AS, AS>1 para gotas no axisim´etricas) [1] a partir de im´agenes obtenidas desde arriba. Los par´ametros de rugosidad se obtuvieron mediante perfilometr´ıa. Los valores de AC promedio sobre las probetas con textura fueron 44,6o, 41,9o, 48,3o, 58,9o y 44.6o para las terminaciones #320, #500, #1000, #1200 y #1500, respectivamente. La ´unica diferencia estad´ısticamente significativa (Prueba de Kruskal Wallis) encontrada fue entre los AC en 1200 y las dem´as. Los valores de AC promedio sobre las probetas sin textura fueron 76,9o, 48,2o, 48,9o, 43,6o y 76,5o para las terminaciones #320, #500, #1000, #1200 y #1500, respectivamente. No hay diferencias estad´ısticamente significativas entre los AC de #500, #1000 y #1200 ni entre los AC de #320 y #1500, mientras que, si hay diferencias estad´ısticamente significativas entre ambos grupos. En las probetas con textura el AS promedio tom´o valores entre 1,14 a 1,22 (sin diferencias estad´ısticamente significativas) mientras que en las probetas sin textura el valor de AS m´as alto se observ´o en la probeta #1200 (1,20) mientras que en las dem´as los valores entre 1,09 a 1,14.