ALEACIONES EN BASE HIERRO PARA SU APLICACIÓN COMO DISPOSITIVOS DE FIJACIÓN ORTOPÉDICA TEMPORAL: ESTUDIO PRELIMINAR DE DEGRADACIÓN

HANKOVITS MELINA; LOPEZ MARCOS; BOERI ROBERTO; BALLARRE, JOSEFINA; CERE, SILVIA

Mar del Plata

Congreso; sam 2022; 2022

Sociedad Argentina de Materiales

Los metales son ampliamente utilizados como dispositivos biomédicos extra e intra corpóreos permanentes o temporales. Estos materiales deben ser biocompatibles, y además minimizar la liberación de iones potencialmente tóxicos hacia los tejidos [1]. Dentro de las aplicaciones traumatológicas, los metales biodegradables son estudiados como implantes temporarios en dispositivos de fijación para restaurar fracturas óseas por sus adecuadas propiedades mecánicas y la posibilidad de evitar una segunda intervención quirúrgica para retirar el dispositivo [2]. El objetivo de este trabajo consiste en estudiar el potencial uso de aleaciones Fe-Mn como material para dispositivos intracorpóreos temporarios. Para ello se desarrollaron dos tipos de aleaciones, una de hierro (Fe) con 21% en peso de manganeso (Mn) (Fe21Mn) y otra de Fe con 30% en peso de Mn (Fe30Mn) y se tomó al hierro puro como material de referencia. Se caracterizó su respuesta electroquímica y se analizaron las respectivas microestructuras y microdurezas.Las muestras de Fe se obtuvieron a partir de un cilindro de material puro (Fe 99.99% pureza, Johnson and Matthey). Las dos aleaciones se obtuvieron por microfusión con electrodo inerte a partir de láminas delgadas de manganeso metálico electrolítico 99,90% y hierro en polvo 99,90% de pureza (TENAX S.A.). Las pastillas de Fe21Mn y Fe30Mn obtenidas se tornearon con amoladora y discos. Los materiales fueron pasivados en ácido nítrico concentrado (65% p/p, Cicarelli), embutidos en resina acrílica, para exponer un área controlada en los ensayos electroquímicos y pulidos con lijas de SiC hasta granulometría 600. Los ensayos electroquímicos se realizaron en una celda de tres electrodos termostatizada a 37 °C con contra-electrodo de platino (Cordes S.A., Argentina), electrodo de referencia de calomel saturado (ECS, Radiometer) y usando como electrodo de trabajo la muestra bajo estudio correspondiente en cada caso. Como electrolito se utilizó una solución fisiológica simulada (SBF) [3] deaireada durante 20 min con burbujeo de N2 para simular la concentración de oxígeno en servicio. Se realizaron ensayos de corriente continua (curvas de polarización), y de corriente alterna (espectroscopía de impedancia electroquímica) luego de 2 h de inmersión en SBF con una unidad de medición electroquímica Reference 600 (Gamry, USA). Se realizó el revelado de la microestructura con nital (2% en peso) luego de pulir la superficie con alúmina hasta acabado de espejo. Las estructuras fueron observadas con microscopía óptica (Leica DMI3000 M). Se analizó la dureza de los materiales sintetizados por medio de ensayos de micro-indentación Vickers (Digital Microhardness tester PMH-1000).