tecnologia de mATERIALES

Capítulo I
Introducción

La biomecánica es la ciencia que busca la forma de aplicar la Ingeniería Mecánica
para la investigación del comportamiento en los movimientos del ser humano. La
biomecánica trabaja tanto en forma analítica como en forma constructiva, esto es, analiza
los movimientos de los seres vivos (humanos, animales, plantas) o bien construye
elementos capaces de adaptarse alcuerpo humano, estos elementos requieren ser
elaborados con materiales muy especiales y que cumplen con características muy
específicas; estos materiales reciben el nombre de biomateriales.

Se define como biomaterial a cualquier sustancia, elemento, o combinación de
estos, sintéticos o naturales en su origen, que pueden ser utilizados por cualquier período de
tiempo para sustituir parcial ocompletamente la función que desempeña alguna parte del
cuerpo humano, también, se puede definir un biomaterial como aquel elemento capaz de
ser transformado en un componente

que se puede adaptar al cuerpo humano y que

desarrolla alguna función del mismo [1].

La implementación de estos materiales en el área médica ha sido impresionante,
esto se debe al gran número de aplicaciones quepueden tener, ya que el diseño, el proceso
de manufactura y las propiedades mecánicas que se requieren varían de acuerdo a la
aplicación que se requiera, la única condición indispensable con la que se debe cumplir es

la compatibilidad. Esta

se define como la aceptación del material por todos los

componentes (órganos, músculos, fluidos, etc.) del cuerpo humano; así como el
acoplamientodel material para responder de forma adecuada a la aplicación que se requiera
[1].

Debido a esto, actualmente la investigación y el desarrollo de biomateriales ha
conformado un área de trabajo muy importante dentro de muchas universidades y centros
de investigación, con lo que se han podido lograr grandes avances en su aplicación y
desarrollo en diferentes áreas, tal es caso del áreamédica, la cual ha venido a ser totalmente
regenerada e innovada con la implementación de los biomateriales.

Los biomateriales más utilizados hoy en día son los siguientes:

1) Aleaciones metálicas.
2) Polímeros
3) Cerámicos
4) Compuestos
5) Sustancias biológicas.

A continuación se presenta una tabla en la que se observa el tipo de biomaterial, los
usos más frecuentes, algunas ventajas ysus características más importantes, además
se complementa la tabla con la presentación de una breve descripción de cada uno
de ellos, los tipos de biomateriales más comunes en su género y otras de las
aplicaciones que tienen [1].

Tabla 1.1 Tipos de Biomateriales y sus Aplicaciones.
Type

Advantages

Uniqueness

Joint, hip, and Knee
Metals and Alloys

Typical Uses

Strength andElectrical

replacements. Bone

ductility

conductivity

Tailorable properties

Biodegradable

plates, screws and
pins.
Polymers

Device components,
catheters, heart
valves, ocular

Bioabsorbable

implants
Ceramics

Bioerodible

Bioresorbable

Structural implants,

Resistance to wear

Compatibility with

coatings

and corrosion

bone scavening
processesComposites

Dental and

Strength and weight

orthopedic

Mechanical
properties

componentes
Biologic Material

Soft tissue

Complex function

Symbiotic

augmentation

replacment

relationships with

Vascular grafts

implant site

Membrane

including

replacement

selfreconstitution

Wound dressings

Metales y Aleaciones

Una aleación es la mezcla de dos omás metales, en esta categoría las aleaciones
más importantes son las de: Acero inoxidable, Cobalto-Cromo, Aluminio-zinc y las de
titanio. La aplicación principal de estas aleaciones, son remplazar sistemas de unión como
la cadera y la rodilla, se utilizan también para realizar placas para huesos, tornillos, clavos,
etc., así como en la elaboración de instrumental quirúrgico.

Polímeros...