Structure and properties of Titanium for dental implants

Estructura y propiedades del titanio para implantes dentales

Este artículo describe la fabricación de titanio nanoestructural, su estructura y sus propiedades. El nanotitanio tiene propiedades de resistencia específica superiores a las del titanio ordinario (de grano grueso). El nanotitanio se fabricó mediante el proceso de prensado angular en canales iguales (ETAP). La investigación en sí se centró en la base física de los procesos de fortalecimiento y ablandamiento y en los desarrollos que se producen en los límites de grano durante el proceso ECAP a temperatura semicaliente. La resistencia del nanotitanio varía en torno a los 960 MPa, y el tamaño de grano ronda los 300 nm.

INTRODUCCIÓN

Es necesario que un material para implantes dentales sea biocompatible, que no sea tóxico y que no provoque reacciones alérgicas [1]. Debe tener una resistencia última R_m y un límite elástico R_p elevados a baja densidad y un módulo de elasticidad E bajo [2]. Los materiales metálicos utilizados para implantes dentales comprenden aleaciones de aceros inoxidables, aleaciones de cobalto, titanio (de grano grueso) y aleaciones de titanio [3]. Los semiproductos en forma de Ti de grano grueso o aleaciones de Ti se utilizan como biomaterial para implantes médicos y dentales desde la segunda mitad de los años sesenta del siglo pasado [4]. Actualmente se prefiere el titanio a los aceros inoxidables y a las aleaciones de cobalto gracias a su excelente biocompatibilidad [5]. Junto con la elevada biocompatibilidad del Ti, su resistencia a la corrosión, evaluada mediante la resistencia a la polarización, varía en torno al valor 10³ R/Ω-m [6].

Por lo tanto, ocupa una posición dominante desde este punto de vista entre los materiales utilizados para implantes dentales.

En los últimos años también se prestó una mayor atención a las aleaciones de titanio debido a los requisitos de propiedades de resistencia más elevadas. La razón era el hecho de que las aleaciones de titanio tenían unas propiedades de resistencia superiores a las del titanio puro [7]. Un representante típico de estas aleaciones es la aleación dúplex (α a β) Ti6Al4V [8]. Tras la aplicación de implantes dentales fabricados con estas aleaciones, se confirmó la toxicidad del vanadio 9. El aluminio también puede clasificarse entre los elementos potencialmente tóxicos.

Durante el siguiente desarrollo de los implantes dentales los esfuerzos se concentraron en la sustitución de las aleaciones de titanio los elementos tóxicos y potencialmente tóxicos por elementos no tóxicos. Por eso se empezaron a utilizar nuevas aleaciones del tipo TiTa, TiMo, TiNb y TiZr. Al mismo tiempo se desarrollaron aleaciones monofásicas β Ti, que se caracterizan por el bajo valor del módulo de elasticidad [10].