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Aleaciones Memoria Níquel Titanio

Historia

En el año 1962, en los laboratorios de la marina en EEUU William Buehler descubrió una aleación Níquel (Ni) Titanio (Ti) con un efecto memoria de forma. El equipo de investigadores que lo descubrió bautizo el nuevo material con el nombre de Nitinol (acrónimo de Niquel-Titanium Naval Ordnance laboratory). Esta aleación presenta otras propiedadesnotables, como superelasticidad y una gran capacidad de amortiguamiento. La superelasticidad es la capacidad de un material para recuperar deformaciones mucho mayores que los materiales convencionales.


En qué consiste

Las aleaciones de Níquel y Titanio (conocidas como Nitinol o NiTi) están formadas por aproximadamente 55% de Níquel y 45% de Titanio. Estas aleaciones se caracterizan porla superelasticidad y por el efecto de memoria de forma (shape memory).
El efecto de memoria de forma permite que una pieza que haya sido deformada recuerde y pueda volver mediante calentamiento a la forma predeterminada. Las aleaciones con memoria de forma sufren una transformación en su estructura cristalina cuando son enfriadas desde su forma de mayor temperatura y más resistente (austenita) asu forma más débil y de menor temperatura (martensita). Esta transformación de fase es la responsable de las propiedades especiales del Nitinol: superelasticidad y memoria de forma.
La superelasticidad (o memoria mecánica) es el fenómeno por el cual la pieza deformada por un esfuerzo mecánico recuerda y recupera la forma predeterminada cuando es liberada. En las aleaciones superelásticas delNitinol, pueden ser deformadas hasta un 8% y aun así retornar a su forma original.
La Memoria de forma: Cuando una aleación con memoria de forma está en su estado martensítico (baja temperatura) puede ser deformada fácilmente para obtener otra forma. Sin embargo, cuando la aleación es calentada por encima de su temperatura de transformación, su estructura pasa a ser austenítica (alta temperatura) yrecobra la forma original con bastante vigor.
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Beneficios

Existe un variado campo de aplicación para estas aleaciones, pero sin duda el sector biomédico es el que más emplea aleaciones de forma Nitinol, porque tiene buenas propiedades mecánicas, químicas (resistente a la corrosión, disolución y descomposición) y biológicas (biocompatibilidad, citotoxicidad, etc.). Las aplicacionesbiomédicas actualmente propuestas se pueden dividir en diferentes campos: ortopedia, cirugía vascular y odontología.
La característica más importante es que presenta NiTi es la compatibilidad y no generar rechazo en el cuerpo humano, no intoxica y es ideal para el uso de prótesis.
Dada sus propiedades permite que sea utilizado en diferentes instrumentos médicos facilitando la actividad de estosmismos.
Cirugía cardiovascular: Principalmente se emplea para fabricar stents coronarios. Los Stent son generalmente implantes permanentes que son insertados con la ayuda de un catéter que mantiene el dispositivo en fase martensitica, hasta el momento del despliegue. Cuando el Stent sale del catéter es calentado por el medio fisiológico y cambia de forma. Los stents cardiovasculares mantienen lasarterias coronarias abiertas, cuando estas se encuentran obstruidas, y así normalizar la circulación sanguínea.
En la ortopedia, Placas de osteosíntesis: estas se fijan con tornillo al hueso en ambos lados de la fractura. El hueso se separa más rápidamente cuando las caras de la fractura están sometidas a tensiones de compresión continuas. Utilizando un material de forma, una compresión de este tipoestá asegurada por el retorno del material a su forma original.
Espaciadores para cirugía de columna vertebral: se utilizan para abrazar las vertebras. El disco se inserta deformado por compresión una vez en el interior del cuerpo, cambia de forma por efecto del calor y se vuelve más circular.
Además también se utiliza en varillas de Harrington, clavos de fijación intramedular, grapas de...