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Recubrimientos de Pt-Ir para aplicaciones biomédicas por medio de Magnetrón Sputering DC

Resumen

En este trabajo de investigación, se realizó la síntesis de películas delgadas de Platino/Iridio (Pt/Ir) a diferentes concentraciones de Ir, sobre un sustrato metálico AISI 316L por medio de Magnetrón Sputtering, con el fin de conocer la mejor composición en la cual se presentan las mejores propiedades de biocompatibilidad en aplicaciones biomédicas. Para esto se estudiaron las propiedades estructurales, superficiales, químicas, mecánicas, tribológicas y biocompatibles. A partir de los parámetros establecidos se desarrollaron los recubrimientos de Pt puro y platino con adiciones de 10, 20 y 30% atómico de Ir, los cuales presentaron cristalina Cúbica centrada en caras (FCC) generando contracción en la estructura debido a la disminución de parámetro de red. Con una adición de 30% atm de Iridio se presentó mejores propiedades mecánicas, pues presentó la mayor dureza, el mayor módulo elástico y mayor resistencia a la deformación plástica. Además, reduce el coeficiente de fricción y reduce la velocidad de corrosión del sustrato, lo cual se requiere para materiales de aplicaciones biomédicas. Por otro lado, los recubrimientos presentaron tensiones superficiales similares al de la sangre, sin embargo, con un 30% atm de iridio obtuvo una superficie más hidrofílica y mayor tensión superficial e interfacial, así mismo presenta niveles altos de crecimiento y adhesión celular respecto al sustrato, permitiendo condiciones óptimas de crecimiento. Se reflejó una reducción en los coeficientes de fricción respecto al acero en medio seco y medio simulado. Con una adición del 30% se presenta un menor coeficiente de fricción, menor desgaste y una diminución en partículas deformadas plásticamente. En el ensayo de POD en medio simulado se presenta disminución de coeficiente de fricción debido a que el SBF se comporta como bio-lubricación que ayuda a reducir el desgaste durante el deslizamiento de la bola.