Metales Porosos

Capitulo 1 Bases teóricas
1.1 Materiales porosos
Los materiales porosos existen en la naturaleza y han sido utilizados por la humanidad durante miles de años algunos ejemplos de estos son: la madera, el hueso, el corcho, etc (como se muestra en la figura 1.1). Esta fascinación que existe asía estos materiales se puede deber a que presentan excelentes propiedades proporción a su peso, mecánicascon

en las últimas décadas se han generando mayor interés en

desarrollar materiales que mimeticen las estructuras porosas, con diferentes aplicaciones y una de esta es la biomédica donde se busca que los materiales asemejen las propiedades mecánicas del hueso a comparación de los materiales no porosos o densos que pueden tener propiedades mecánicas mucho mayores; en aplicaciones biomecánicascomo los implantes de caderas los materiales con valores mayores de elasticidad provocan que el hueso se reabsorba debido que por esta diferencia las cargas viajan por la prótesis, llevando a la posible falla de la prótesis y ruptura del hueso, estos datos han llevado a generar un mayor estudio de este tipo de materiales, como son la generación de nuevas estructuras y las técnicas de manufacturade los mismos(Gibson, 2005). Es importante recalcar que los materiales metálicos densos, cuando se usan en hueso, llevan acabados porosos para permitir el crecimiento del hueso dentro de su estructura, y de esta forma ayudarlos a mantenerse fijos respecto al sistema óseo(“Porous materials,” 2006).

Figura 1.1 ejemplos de materiales porosos en la naturaleza, (a) madera balsa, (2)corcho, (3)hueso trabecular(Gibson, 2005)

Los materiales porosos son sólidos con huecos o canales, estos pueden ser vistos como materiales compuestos en que uno de los componentes es el aire. La mayoría de los materiales porosos inorgánicos se han desarrollado para cubrir necesidades creadas por los descubrimientos científicos como los aislantes, rellenos, protectores contra impactos, catalizadores,membranas, materiales de construcción, biomateriales, etc.

Los materiales porosos se pueden clasificar según los siguientes parámetros:

• Tamaño de poro que van de nanómetros a milímetros • Arreglo de poro, ordenado o irregular • Composición (química metales, óxidos, etc.) • Proceso de producción

1.1.2 Poros
Los poros son cavidades, canales o intersticios que se identifican por tener unaprofundidad mayor que su ancho. Se pueden clasificar según su forma y accesibilidad como se muestra en la tabla 1.1, en la figura 1.2 se muestra un ejemplo de los poros explicados en esta.
Tabla 1.1. Clasificación de los tipos de poro su accesibilidad y forma
Tipos de poros Accesibilidad Poro cerrado Poro abierto Poro sin salida Poros que atraviesan Forma Cilíndrico abierto Cilíndrico cerrado Botellade tinta Embudo c f b d g a b, c, d, e, f, g b, f e

según

Figura 1.2. Ilustración de la tabla 1.2 de los tipos de poro

Rugosas

Según la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC por sus siglas en inglés), clasifica a los materiales porosos dependiendo del tamaño de poro, en la tabla 1.2 se muestra esta clasificación(Ishizaki, Komarneni, & Nanko, 1998).

Tabla 1.2Clasificación de los poros según su tamaño

Categoría Micro poros Meso poros Macro poros

Tamaño de poro < 2 [nm] 2 [nm]< 50[nm]

1.2 El hueso como material poroso
El hueso es un tejido conectivo especializado, firme y duro, es el que brinda soporte y estructura al cuerpo, además de otras funciones. El tejido óseo está compuesto por una matriz extra celular nanocompuesta por una parte inorgánicaque es una

cerámica llamada hidroxiapatita y una parte orgánica constituida principalmente de colágeno tipo I. Otros componentes importantes son las células del hueso que se encargan en mantenerlos, estas células son los osteoblastos, osteocitos y osteoclastos. Según su estructura podemos clasificar al hueso como hueso cortical o compacto y el hueso trabecular o esponjoso.

El hueso compacto...