Evaluación de recubrimientos sol-gel dopados con sales de calcio para la mejora de la bioactividad de aleaciones de magnesio

Abstract

En el presente estudio se sintetizaron recubrimientos híbridos vía sol-gel sobre la aleación de magnesio Electrón 21 de potencial aplicación como biomaterial en el diseño de implantes ortopédicos de uso temporal. La síntesis se realizó a partir de una mezcla de precursores inorgánico, tetraetoxisilano (TEOS), y orgánico, glicidiltrimetoxisilano (GPTMS) en una relación molar de 3:1, empleando etanol como solvente y ácido nítrico 0,1M como medio catalizador. Se prepararon soles barrera frente al proceso de corrosión, denominados en multicapa soles GT, sobre los cuáles, bajos las mejores condiciones, se aplicaron soles con dopaje empleando Ca(NO32O en proporciones 0,8 y 1,6 M/GPTMS, denominados soles GTCa. Los resultados del presente trabajo confirmaron que los recubrimientos incrementan la resistencia a la corrosión de la aleación, reduciendo la densidad de corriente de corrosión en mínimo un orden de magnitud, aumentando su rango de pasivación, disminuyendo su velocidad de corrosión y conservando sus propiedades protectoras con el tiempo. Por otro lado, la adición de nitrato de calcio a los recubrimientos bioactivos produjo un aumento de la viscosidad en los soles, obteniendo recubrimientos con mayor porosidad. Sin embargo, en los recubrimientos biactivos GTCa 1,6M/GPTMS se favoreció la formación de hidroxiapatita en la superficie del recubrimiento después de inmersión en solución Hank por 3 semanas a 37± 0,5 °C, indicativo de que el recubrimiento presenta carácter bioactivo.