Mejoran calidad de recubrimientos para satélites e implantes médicos
La adherencia de este material se ha empleado en la industria metalmecánica para alargar la vida útil de las herramientas de corte; en la medicina para hacer implantes médicos, y en la industria aeroespacial para mejorar el funcionamiento de los satélites.
William Steve Hincapié Campos, estudiante del Doctorado en Ingeniería de Materiales de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), trabaja en mejorar la adherencia de los recubrimientos de carbono tipo diamante (DLC) en materiales y piezas que se requieren para los sectores mencionados.
El DLC es un material que presenta propiedades físicas como bajo coeficiente de fricción y alta dureza, que lo hacen útil en el recubrimiento de sistemas sometidos a procesos de fricción, entre los que se cuentan los engranajes o sistemas en los que existe contacto mecánico. Sin embargo no presenta buena adherencia cuando se aplica como recubrimiento sobre aceros y otros sustratos materiales usados en la industria aeroespacial, mecánica o biomédica, explicó el investigador.
Este inconveniente hace que se busquen alternativas que permitan anclar el DLC en los diferentes sustratos para aplicarlo y de esta manera ampliar su uso en la industria.
“Adherir el DLC en los implantes de titanio mejoraría considerablemente la vida útil de estos dentro del cuerpo del paciente. En el caso de un implante de rodilla, que suele tener una duración media de 15 a 20 años dependiendo de la edad de la persona, la duración podría extenderse a 30 o 40 años, por lo que no tendría que volverse a hacer una cirugía de remplazo”, apuntó el estudiante del doctorado.
En la industria militar o espacial, que se caracteriza por usar materiales con bajo coeficiente de fricción, este recubrimiento generaría un efecto de autolubricación para que las piezas no presenten problemas de ecualización cuando se envían al espacio. “Los satélites necesitan mover sus brazos para recibir la radiación y hacer funcionar las fotoceldas, pero debido a la baja presión en la que funcionan, estos se atrofian o quedan agarrotados, por lo que no se ecualizan. El recubrimiento DLC favorecería ese efecto de autolubricación y proporcionaría un mejor funcionamiento”, señaló Hincapié.
El profesor del Departamento de Física, José Édgar Alfonso Orjuela, anotó que el Instituto Aeroespacial de Brasil, en São José dos Campos, tiene un sistema para desarrollar estos recubrimientos que se utilizan exitosamente en los satélites que producen, aunque con el inconveniente de que aún no adhieren perfectamente en materiales como los aceros.
“Este trabajo de investigación es muy importante porque si se encuentra un material en el cual se pueda pegar este carbono, lograríamos aplicaciones en un espectro muy amplio”, dijo el docente de la U.N.
Esta investigación, dirigida por los profesores Gil Capote, del Departamento de Física, y Jhon Jairo Olaya, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la Facultad de Ingeniería de la U.N., es adelantada conjuntamente por el Centro Internacional de Física y la Facultad de Ingeniería de la U.N., con la colaboración del Instituto Aeroespacial de Brasil.
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