Desarrollo de hilo de material biocompatible para impresión 3D (2022)
En los últimos años, el uso de la manufactura aditiva en los diferentes sectores de la industria, específicamente en áreas de producción y diseño ha aumentado, en efecto han crecido la cantidad de materiales que se pueden usar. El objetivo de este estudio es desarrollar un filamento biocompatible para impresión 3D, que se presente como una alternativa para la ingeniería biomecánica y de tejidos. Para ello como primera etapa, se definió una matriz polimérica compuesta por ácido poli láctico y reforzada con polvo de hueso porcino obtenido de la columna vertebral y radio. A partir de esto se extruye filamento con tres composiciones diferentes, PLA puro y PLA con refuerzo del 20% y 40%. Seguidamente para caracterizar el material se obtuvieron probetas mediante manufactura aditiva, donde se evidenció que los parámetros de impresión inciden de forma directa en las propiedades mecánicas. Posteriormente, para definir las propiedades mecánicas de cada composición se realizaron ensayos de tracción, indentación e impacto, cuyos resultados presentan que, agregando refuerzo al PLA, se aumenta en un 47% el esfuerzo de fluencia y en un 34% el módulo de elasticidad en las probetas con mayor composición de refuerzo. Adicionalmente, un análisis de microscopia electrónica de barrido evidencia una alta porosidad del material ocasionada por factores no controlables en la extrusión del hilo y en la impresión de las muestras. Para finalizar, un estudio de Espectroscopia de rayos X de energía dispersiva evidencio la composición elemental del material, asegurando que este no induce efectos citotóxicos en seres vivos.