Investigadores de IMDEA Materials, en colaboración con el Helmholtz-Zentrum en este Instituto de Ciencia de la Surface y Meotec GmbH, han llevado a cabo un estudio innovador que compara la resistencia a la corrosión de los bioaloyas de magnesio (Mg) y zinc (zin) producidos por diversos métodos de producción. Esta investigación innovadora está destinada a mejorar la seguridad y la vida útil de los implantes biodegradables.
Publicado en Tecnología de superficie y recubrimientoEl estudio representa la primera evaluación sistemática de la resistencia a la corrosión para las aleaciones de zinc de magnesio WE43 y zn1mg producidas mediante fusión de extrusión y lecho de polvo láser (LPBF). La investigación utilizó pruebas electroquímicas en una solución salina tamponada, lo que lo convierte en un progreso notable en el análisis de metales bioabsorbibles.
El primer autor Guillermo Domínguez señaló que esta comparación de las técnicas de producción con respecto a la resistencia a la corrosión no se ha informado antes. Los hallazgos mostraron que las muestras fabricadas con la ayuda de LPBF mostraron velocidades de corrosión considerablemente más altas que las producidas por la extrusión. En particular, en el caso de We43, esta corrosión acelerada se asoció con la presencia de partículas de ittriumóxido en las muestras de LPBF, que ponían en peligro la capa de corrosión protectora.
Para Zn1mg, la corrosión elevada en las muestras de LPBF se vinculó a un amplio volumen de fases eutécticas: características microestructurales que se forman cuando dos elementos se solidifican juntos. Esta condición dio como resultado innumerables células microgalvánicas, lo que empeoró aún más la corrosión localizada y luego aumentó la descomposición total del material.
Para reducir estos efectos, el equipo de investigación aplicó un tratamiento superficial de la oxidación electrolítica en plasma (PEO), que mejoró con éxito la resistencia a la corrosión para todos los tipos de monstruos en comparación con sus formas no tratadas. Especialmente, después de someterse al tratamiento con PEO, los monstruos LPBF Zn1mg superaron mejor que sus homólogos extruidos, un resultado sorprendente dados los primeros hallazgos.
Por el contrario, las muestras de WE43 LPBF siguieron siendo altas tasas de corrosión después del tratamiento, atribuidas a inconsistencias en el grosor de la capa de óxido. En el caso de Zn1mg, el tratamiento con PEO condujo a la formación de capas protectoras ricas en fósforo, que contribuyeron a una capa de óxido más estable y resistencia a la corrosión reforzada en los monstruos LPBF.
Guillermo Domínguez llevó a cabo el componente experimental de este estudio durante una estadía en el Helmholtz-Zentrum en este Instituto, como parte del proyecto Horizon Europe Biomet4d coordinado por Imdea Materials Institute. La fabricación de muestras fue administrada por el socio del proyecto Meotec GmbH, mientras que la cooperación con las superficies funcionales del Dr. Carsten Blawert dio acceso a instalaciones de prueba electroquímicas avanzadas.
Los resultados de esta investigación no solo ofrecen información valiosa sobre la producción y el tratamiento de los metales bioabsorbibles, sino que también tienen implicaciones para optimizar el rendimiento de su cuerpo. Dichas reclamaciones pueden reducir los riesgos y mejorar los resultados clínicos para los pacientes que reciben implantes biodegradables.
