Las cerámicas de zirconia (ZrO₂) poseen propiedades físicas, químicas y biológicas excepcionales, lo que las convierte en un material ideal para diversas aplicaciones médicas. A continuación se resumen sus propiedades principales y aplicaciones típicas.
- Excelente Biocompatibilidad
- No tóxico y no alergénico: La zirconia no produce reacciones de rechazo con los tejidos humanos y no libera iones dañinos, a diferencia de ciertas aleaciones metálicas como el níquel-cromo.
- Químicamente inerte y estable: No se corroe ni se degrada en el entorno fisiológico (más fiable que los materiales absorbibles), permitiendo una implantación segura a largo plazo en el cuerpo humano.
- Caso de aplicación: La incidencia de inflamación de tejidos alrededor de los implantes de zirconia es un 60% menor que alrededor de los implantes de aleación de titanio en aplicaciones dentales.
- Ventajas de Rendimiento Mecánico
- Características: Resistencia a la flexión 900–1200 MPa, Dureza (Vickers) 1200–1400 HV, Módulo elástico 200–210 GPa
- Significado Médico: Soporta la operación de alta frecuencia de instrumentos quirúrgicos, mantiene la nitidez de las herramientas quirúrgicas (por ejemplo, cuchillas quirúrgicas), similar al hueso, reduce el blindaje de estrés en implantes ortopédicos
- Casos de aplicación: Cabeza femoral de prótesis de cadera artificial (tasa de desgaste < 0,1 mm/año), Pinzas quirúrgicas mínimamente invasivas (vida útil tres veces más larga que el acero inoxidable)
- Estabilidad Química
- Resistencia a la corrosión: Excelente resistencia a los fluidos corporales y desinfectantes como el peróxido de hidrógeno y el óxido de etileno.
- Estabilidad a alta temperatura: Puede usarse de manera segura en esterilización a 134°C, rinde mejor que los instrumentos a base de polímeros.
- Caso de aplicación: Utilizado en instrumentos quirúrgicos laparoscópicos y robóticos, como electrodos y pinzas quirúrgicas, donde la resistencia a la corrosión y el aislamiento minimizan la adhesión de tejidos y mejoran la precisión quirúrgica.
- Los instrumentos laparoscópicos no muestran degradación del rendimiento después de 500 ciclos de esterilización.
- Propiedades Funcionales
- Aislamiento eléctrico: Adecuado para bisturís electrocirúrgicos de alta frecuencia y cabezales de cuchillos ultrasónicos para evitar fugas de corriente.
- Baja conductividad térmica: Reduce el daño térmico a los tejidos circundantes durante los procedimientos quirúrgicos basados en energía.
- Modificación de superficie: El pulido (Ra < 0,05 μm) o el recubrimiento puede reducir la adhesión bacteriana hasta en un 70%.
- Caso de aplicación: En bisturís electrocirúrgicos de alta frecuencia y cabezales de cuchillos ultrasónicos, el aislamiento y la resistencia a alta temperatura de la zirconia optimizan el rendimiento del dispositivo y minimizan el daño térmico a los tejidos.
Especificaciones Técnicas Clave:
- Material: Cerámicas de zirconia (ZrO₂)
- Resistencia a la flexión: 900–1200 MPa
- Dureza Vickers: 1200–1400 HV
- Módulo elástico: 200–210 GPa
- Resistencia a la corrosión: Excelente contra fluidos corporales y desinfectantes
- Esterilización a alta temperatura: Hasta 134°C
- Rugosidad de superficie (pulida): Ra < 0,05 μm
- Biocompatibilidad: No tóxico, no alergénico, químicamente inerte
- Aplicaciones: Implantes dentales, implantes ortopédicos, instrumentos quirúrgicos (pinzas, bisturís, electrodos), herramientas de cirugía mínimamente invasiva y robótica