De Enero, 2016 hasta Diciembre, 2017

En este proyecto de investigación se pretende modificar la microestructura de aleaciones de titanio (Ti) mediante un proceso de deformación plástica severa conocido como Torsión a Alta Presión (siglas en inglés, HPT), para producir un tamaño de grano nanoestructurado, y así incrementar la resistencia mecánica por encima de los niveles de aleaciones comerciales de Ti biomédico. Se desea investigar si la mejora en las propiedades mecánicas debido a la nanoestructura, permite eliminar o reemplazar elementos de aleación como el vanadio (V), tradicionalmente utilizado para dar resistencia pero citotóxico en forma iónica, por elementos de aleación más adecuados como el niobio (Nb). Adicionalmente, se espera que la alta densidad de fronteras de grano incremente la biocompatibilidad en aplicaciones de implantación en el cuerpo, por ejemplo facilitando una mayor adherencia del hueso, mayor difusión atómica desde el interior del material y por ende mayor intercambio con tejidos en la superficie. En esta propuesta se consideran dos etapas. En una primera etapa de esta investigación se tiene la colaboración con el Centro de Investigación Internacional en Deformación Severa para Materiales Avanzados de la Universidad de Kyushu, Japón para procesar muestras de aleaciones de Ti-Al-V y Ti-Al-Nb. Una vez recibidas, se hará la preparación y tratamiento de muestras, así como la evaluación de propiedades mecánicas en el Centro de Investigación y Extensión en Ingeniería en Materiales. En la segunda etapa del proyecto, se hará el estudio de la estructura del material, así como su comportamiento durante tratamientos térmicos. La caracterización correspondiente se hará utilizando microscopía electrónica de transmisión (TEM) y difracción de rayos-X (XRD). Con este proyecto se desea iniciar la investigación en un tema novedoso y de total competencia de la Escuela de Ciencia e Ingeniería en Materiales, y sentar las bases para construir los equipos necesarios para la fabricación de las muestras nanoestructuradas e incrementar las capacidades para caracterización de tales materiales. Este proyecto se enmarca en un proyecto de mayor envergadura en el que se evaluaría la aplicación de este material en dispositivos médicos menos invasivos (i.e. forceps, stents y snares) así como en implantables, mediante procesamiento secundario: corte en formas complejas, maquinado para producir componentes o trefilado para producir cable. Adicionalmente se buscarían encadenamientos con otros grupos de investigación para combinar estos materiales con otras tecnologías, tales como modificación de superficies o uso de recubrimientos. Finalmente, esta estrategia podría extenderse a otros materiales médicos como aceros inoxidables y aleaciones de níquel-titanio (nitinol)