Nanopartikler giver forstærkning til usynlige beslag inden for ortodonti

Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) colaboran con la empresa CEOSA-Euroortodoncia en el desarrollo de una nueva generación de brackets de plástico transparentente nanopartículas que aumentan la resistencia y mejoran las propiedades del material.

Los brackets 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 bracket y se nos ocurrió que la nanotecnología podría resultar útil para solucionar esta cuestión", comenta Juan Baselga, ansvarlig 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.

Denne nye proces, patenteret af virksomheden og UC3M -forskerne, har produceret et nyt materiale, der øger mekanisk og friktionsbestandighed, og derved opretholde parentesernes gennemsigtighed. "Vi har været i stand til at udvikle et mere stift materiale med denne teknologi, som har en klart forbedret friktionsmodstand, hjælper dermed med at modstå slid og slid fra tænderne eller ved at tygge, Professor Baselga forklarede. Ud over, det er biokompatibelt, som er afgørende for noget, der skal bruges i munden, og overholder europæiske krav til produkter, der er i kontakt med fødevarer.

Este nuevo tipo de materiales - 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; af ejemplo, da el desarrollo de nuevos visores en los cascos de los bomberos.

Esta innovación permite la incorporación and dispersión homogénea de nanopartículas and una matriz polimérica and muy baja proporción. Tras este proceso 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 and 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 intentionar inyectar insulina con una jeringa de caballo ", ilustra el director de la compañía, Alberto Cervera. "Y con la tecnología que estamos utilizando, la micro-extrusión y la micro-inyección, somos capaces de controlar con extrema precisión estas cantidades minúsculas de material ", añade.

Disse nye typer materialer- nano-forstærket plast- har anvendelser inden for forskellige områder af industrien, ifølge forskerne. I særdeleshed, polysulfon er af interesse inden for bio-sundhed på grund af dets biokompatibilitet i udviklingen af ​​medicinsk-kirurgisk udstyr, hvor det er vigtigt at forbedre stivhed og friktionsbestandighed. Desuden, det har potentielle applikationer i bilindustrien og inden for sikkerhedsområdet, såsom, for eksempel, udviklingen af ​​et nyt visir til brandmænd.

Denne innovation gør det muligt at inkorporere nanopartikler og jævnt dispergere i en polymerform i en meget lav andel. Efter denne proces, der er baseret på grønne kemiske teknikker, udført af UC3M -forskere, partiklerne, som nu er dispergeret i polymeren gennem mikroekstrudering og mikroinjektionsteknikker, blandes derefter for at producere det sidste stykke i CEOSA-Euroortodoncia. "Vi måler plastikken ud, da det minimum, som en normal maskine kan injicere, er 15 gram, der henviser til, at vores stykker vejer .06 gram ... det ville ligne at injicere insulin med en hestesprøjte ", forklarede virksomhedens direktør, Alberto Cervera. "Og med den teknologi, vi bruger, mikroekstrudering og mikroinjektion, vi er i stand til at kontrollere disse små mængder materiale med den største præcision, " han tilføjede.

Forholdet mellem UC3M og CEOSA/Euroortodoncia drager fordel af synergien mellem den offentlige og private sektor. "Vi er en lille til mellemstor virksomhed, og vi får støtte fra universitetet til at producere et førsteklasses produkt, hvilket derefter er fordelagtigt i de aftaler, som vi har haft i et årti i form af end-of-degree-projekter, doktorafhandlinger og fælles forskningsprogrammer inden for Den Europæiske Union og i Madrid Autonome Fællesskab, for eksempel, "Alberto Cervera udarbejdet." Vi lærer meget af dette samarbejde, "fortsatte Juan Baselga, "fordi dette firma præsenterede os for reelle problemer, som de står over for i deres industriområde, og de åbner deres laboratorier for vores behov."

Patenter og nyskabende applikationer er klare eksempler på den viden og teknologioverførsel, som UC3M fremmer gennem Science Park. Et hundrede og femogtyve forskningsgrupper og forskellige laboratorier arbejder alle således, at denne innovation er mulig. Alt det her, sammen med deres egen teknologiske portefølje, viser universitetets kapacitet til samarbejde med erhvervslivet, industri og institutioner.