Aplicaciones de la fibra de carbono en la industria médica

Las principales cualidades de la fibra de carbono son dureza y ligereza, razón por la cual es utilizada en campos como el automovilismo, aeronáutica y deportivo. En este mismo sentido, las aplicaciones en el área médica traen consigo innumerables beneficios para el ser humano.

Generalmente este material se combina con otros para formar un compuesto, mismo que da rigidez a los polímeros utilizados en la pieza final. Cuando la fibra de carbono se adiciona con resina plástica, el resultado es un fibrocarbono que tiene una alta resistencia al peso y es extremadamente rígido.

Cuando la fibra se adiciona con grafito, por ejemplo, se forman compuestos carbono-carbono con muy alta tolerancia a las elevadas temperaturas.

La fibra de carbono es muy resistente debido a su estructura y composición. Cada hilo es un conjunto de miles de filamentos de carbono. La ligereza se explica porque cada tubo delgado tiene un diámetro aproximado de 5 micras.

Cada uno de los filamentos de carbono se obtiene a partir de un polímero que frecuentemente es rayón, poliacrilonitrilo o una resina que deriva del petróleo.

Principales usos en el área médica

El uso de la fibra de carbono en el área médica se traduce en piezas más ligeras, confiables y resistentes.

Uno de los beneficios de utilizar polímeros reforzados en la medicina es que la estructura orgánica basada en carbono tiene una alta compatibilidad con los sistemas biológicos del cuerpo. Esto es una gran ventaja cuando se analiza una interacción específica con el cuerpo y se pueden regular propiedades como la biocompatibilidad.

En el caso de piezas que no implican contacto con el cuerpo, las principales aplicaciones de los compuestos de fibra de carbono giran en torno a:

• dispositivos médicos
• contenedores
• embalaje
• membranas para hemodiálisis
• transporte de fluidos

Sin embargo, cuando se habla de piezas para el interior del organismo temporales, el material es utilizado principalmente para piezas que requieren flexibilidad y propiedades mecánicas críticas para su buen funcionamiento y desempeño.

• Catéteres vasculares
• Balones para dosificación
• Apósitos
• Suturas
• Implantes en los que se necesita durabilidad y resistencia
• Mallas quirúrgicas

Finalmente, los compuestos poliméricos son utilizados para reforzar aquellas piezas que tienen contacto con la piel como órtesis y prótesis externas.

Actualmente gracias a las nuevas tecnologías como la impresión 3D, los materiales poliméricos ofrecen una alternativa viable para la fabricación de piezas de uso médico resistentes, confiables y de uso seguro en el ser humano. Las investigaciones sobre el uso y aplicaciones de la fibra de carbono en piezas médicas aún continúan, pero el panorama es prometedor.

Limitaciones a considerar

El desempeño depende del grado de grafito, la orientación del grano, la temperatura, la carga, la presión, la velocidad y el ambiente de trabajo. La selección debe confirmarse según las condiciones reales de su proceso.

Información necesaria para cotizar

Para orientar la selección o preparar una cotización, ESGRAF suele requerir:

• Aplicación y condiciones de operación (temperatura, atmósfera, carga).
• Dimensiones, dibujo técnico o archivo CAD cuando aplique.
• Cantidad requerida.
• Grado solicitado o material que utiliza actualmente.
• Problema observado con la pieza o lubricante anterior, si existe.

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