Compuesto de titanio y oro fortalece implantes ortopédicos

Un nuevo estudio revela que un compuesto intermetálico de titanio y oro con una estructura atómica específica confiere una mayor dureza a las articulaciones artificiales.

 

Desarrollado por investigadores de la Universidad de Rice (Rice, Houston, TX, EUA), la Universidad A&M de Texas (TAMU, College Station, TX, EUA) y otras instituciones, el β-Ti3Au muestra valores de dureza alrededor de cuatro veces más altos que los del Ti puro y la mayoría de las aleaciones de acero, un coeficiente de fricción reducido y tasas de uso, y biocompatibilidad, todas las cuales le aportan al compuesto rasgos óptimos para aplicaciones ortopédicas, dentales y de prótesis. Un beneficio adicional es su capacidad de adherirse a la cerámica, lo que puede reducir tanto el peso como el costo de los componentes médicos.

 

Según los investigadores, el aumento de cuatro veces en la dureza del β-Ti3Au, en comparación con otras aleaciones de Ti-Au, se puede atribuir a una densidad elevada de los electrones de valencia, una reducción en la longitud del enlace, y la formación de una seudo-brecha. La disposición específica que imparte ultra-dureza a la forma β del compuesto se debe a temperaturas relativamente elevadas que producen una forma casi puramente cristalina de la aleación. A temperaturas más bajas, los átomos se ordenan en otra estructura cúbica, el α-Ti3Au, que tiene la misma dureza que el titanio corriente. El estudio fue publicado en la edición de julio de 2016 de la revista Science Advances.

 

“Hace poco publicamos un estudio sobre el titanio-oro, un compuesto con una relación de 1-a-1 que fue un material magnético hecho de elementos no magnéticos. Una de las cosas que hacemos cuando fabricamos un nuevo compuesto es tratar de molerlo en polvo para fines de rayos X”, dijo la profesora, autora principal, de física y astronomía, química, ciencia de los materiales y nanoingeniería, Emilia Morosan, PhD, de Rice. “Cuando tratamos de triturar titanio-oro, no pudimos. Incluso compré un mortero con recubrimiento de diamante, y sin embargo, no pudimos molerlo”.

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