Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) colaboran con la empresa CEOSA-Euroortodoncia en el desarrollo de una nueva generación de parentes de plástico transparente con nanoparticulas que aumentan la resistencia y mejoran las propiedades del material.
Los parentes de polímeros plásticos transparentes utilizados en las ortodoncias dentales correctoras han dado muy buen resultado en los últimos años, sobre todo por la mejora estética que suponen respecto a los metálicos, pero presentan ciertos problemas de desgaste en la boca. "Estimamos la fuerza que hacen los dientes en el parentes y se nos ocurrió que la nanotecnología podría resultar útil para solucionar esta cuestión", kommentar Juan Baselga, ansvarig del grupo de Polímeros y Composites de la UC3M. La solución que han ideado es utilizar unas nanopartículas muy duras de alúmina y dispersarlas de forma homogénea en la polisulfona, la matriz de polímero que emplea CEOSA-Euroortodoncia para la fabricación industrial de los brackets.
Denna nya process, patenterad av företaget och UC3M-forskarna, har tagit fram ett nytt material som ökar både mekaniskt motstånd och friktionsmotstånd, därigenom bibehåller parentesens transparens. "Vi har kunnat utveckla ett styvare material med denna teknik som har ett klart förbättrat friktionsmotstånd, vilket hjälper till att motstå slitaget som orsakas av tänderna eller genom att tugga, Professor Baselga förklarade. Dessutom, det är biokompatibelt, som är avgörande för något som ska användas i munnen, och uppfyller europeiska krav för produkter som är i kontakt med livsmedel.
Este nuevo tipo de materials - los plásticos nanoreforzados - encuentran aplicaciones en diversos campos de la industria, según los investigadores. En konkret, la polisulfona resulta interesante en el área biosanitaria por su biocompatibilidad en desarrollos de equipos medico quirúrgicos, donde es preciso mejorar la rigidez y la resistencia a la abrasión. Además, también encuentra potenciales aplicaciones en la industria del automóvil o en el campo de la seguridad; av exempel, en el desarrollo de nuevos visores en los cascos de los bomberos.
Esta innovación permite la incorporación y dispersión homogénea de nanopartículas a una matriz polimérica en muy baja proporción. Tras este processo basado en técnicas químicas verdes que realizan los investigadores de la UC3M, en la empresa CEOSA-Euroortodoncia mezclan las partículas ya dispersas con el polímero mediante técnicas de micro-extrusión y micro-inyección para fabricar la pieza final. "Nosotros dosificamos el plástico, pues las máquinas normales lo mínimo que pueden inyectar son unos 15 gram, cuando nuestras piezas pueden pesar 0, 06 gram... sería algo así como intentar inyectar insulina con una jeringa de caballo", bild av direktören för företaget, Alberto Cervera. "Y con la tecnología que estamos utilizando, la micro-extrusión och la micro-inyección, somos capaces de controlar con extrema precisión estas cantidades minúsculas de material", añade.
Dessa nya typer av material - nanoförstärkta plaster - har tillämpningar inom olika industriområden, enligt forskarna. Särskilt, polysulfon är av intresse inom biohälsoområdet på grund av dess biokompatibilitet vid utveckling av medicinsk-kirurgisk utrustning, där det är viktigt att förbättra styvheten och friktionsmotståndet. Vidare, det har potentiella applikationer inom bilindustrin och inom säkerhetsområdet som, till exempel, utvecklingen av ett nytt visir för brandmän.
Denna innovation gör att nanopartiklar kan inkorporeras och fördelas jämnt i en polymerform i en mycket låg andel. Efter denna process som är baserad på gröna kemiska tekniker utförs av UC3M-forskare, partiklarna, som nu är dispergerade i polymeren genom mikrosträngsprutnings- och mikroinjektionstekniker, blandas sedan för att producera den sista biten i CEOSA-Euroortodoncia . "Vi mäter ut plasten eftersom det lägsta som en vanlig maskin kan injicera är 15 gram, medan våra bitar väger 0,06 gram...det skulle vara som att injicera insulin med en hästspruta", förklarade företagsdirektören, Alberto Cervera. "Och med den teknik vi använder, mikroextrudering och mikroinjektion, vi kan kontrollera dessa små mängder material med största precision, " han lade till.
Relationen mellan UC3M och CEOSA/Euroortodoncia drar fördel av synergin mellan den offentliga och privata sektorn. "Vi är ett litet till medelstort företag och vi får stöd från universitetet för att producera en förstklassig produkt, vilket då är fördelaktigt i de avtal som vi har haft i ett decennium i form av examensarbeten, doktorsavhandlingar och gemensamma forskningsprogram inom Europeiska unionen och i den autonoma regionen Madrid, till exempel, " Alberto Cervera utvecklade. "Vi lär oss mycket av detta samarbete, " fortsatte Juan Baselga, "eftersom det här företaget gav oss verkliga problem som de möter i sitt industriområde och de öppnar upp sina laboratorier för våra behov."
Patent och innovativ tillämpning är tydliga exempel på den kunskaps- och tekniköverföring som UC3M främjar genom Science Park. Etthundratjugofem forskargrupper och olika laboratorier arbetar alla för att denna innovation ska vara möjlig. Allt av det här, tillsammans med sin egen tekniska portfölj, visar universitetets förmåga att samarbeta med näringslivet, industri och institutioner.
