SALUD. Nuevo esmalte dental sintético más duro y resistente que el real

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Al ofrecer lo que ha sido tan difícil de producir, los investigadores presentan un análogo diseñado del esmalte dental, un modelo ideal para diseñar materiales biomiméticos, diseñado para imitar de cerca la composición y la estructura de la capa exterior mineralizada dura de los dientes biológicos. Demuestra propiedades mecánicas excepcionales, dicen los autores del nuevo material.

El esmalte dental natural, la fina capa exterior de nuestros dientes, es el material biológico más duro del cuerpo humano. Es conocido por su alta rigidez, dureza, viscoelasticidad, resistencia y tenacidad y exhibe una excepcional resistencia al daño, a pesar de tener solo varios milímetros de espesor.

La combinación inusual de propiedades del esmalte dental es producto de su arquitectura jerárquica: una estructura compleja formada principalmente por nanocables de hidroxiapatita interconectados por una fase intergranular amorfa (AIP) que consiste en fosfato de calcio amorfo sustituido con magnesio. Sin embargo, replicar con precisión este tipo de organización jerárquica en un compuesto abiótico escalable sigue siendo un desafío.

Ahora, los investigadores presentan un esmalte diseñado que contiene la estructura jerárquica esencial en múltiples escalas. El esmalte dental artificial (ATE) se produjo utilizando nanocables de hidroxiapatita recubiertos con AIP, que se alinearon mediante congelación bidireccional en presencia de alcohol polivinílico. Según los autores del estudio, esto permitió que las estructuras diseñadas tuvieran una organización atómica, a nanoescala y a microescala como el esmalte natural.

En una serie de pruebas, demostraron que el nanocompuesto ATE exhibió simultáneamente alta rigidez, dureza, resistencia, viscoelasticidad y tenacidad, superando tanto las propiedades del esmalte como las de los materiales fabricados previamente. 

Reference: “Multiscale engineered artificial tooth enamel” by Hewei Zhao, Shaojia Liu, Yan Wei, Yonghai Yue, Mingrui Gao, Yangbei Li, Xiaolong Zeng, Xuliang Deng, Nicholas A. Kotov, Lin Guo and Lei Jiang, 3 February 2022, ScienceDOI: 10.1126/science.abj3343

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