Les enquêteurs de l'Université Carlos III de Madrid (UC3M) collaborent avec l'entreprise CEOSA-Euroortodoncia et le développement d'une nouvelle génération de supports de plastique transparent avec des nanoparticules qui augmentent la résistance et l'amélioration des propriétés du matériel.
Los brackets de polímeros plásticos transparentes utilizados en las ortodoncias dentales correctoras han dado muy buen resultado en los últimos años, sobre todo por la mejora estética que suponen respecto a los metálicos, pero presentan ciertos problemas de desgaste en la boca. "Estimamos la fuerza que hacen los dientes en el bracket y se nos ocurrió que la nanotecnología podría resultar útil para solucionar esta cuestión", commentaire Juan Baselga, responsable du groupe de Polímeros y Composites de l'UC3M. La solución que han ideado es utilizar unas nanopartículas muy duras de alúmina y dispersarlas de forma homogénea en la polisulfona, la matriz de polímero que plea CEOSA-Euroortodoncia para la fabricación industrial de los brackets.
Ce nouveau procédé, breveté par l'entreprise et les chercheurs de l'UC3M, a produit un nouveau matériau qui augmente la résistance mécanique ainsi que la résistance au frottement, maintenant ainsi la transparence des crochets. "Nous avons pu développer un matériau plus rigide avec cette technologie qui a une résistance au frottement nettement améliorée, aidant ainsi à résister à l'usure produite par les dents ou par la mastication, Le professeur Baselga a expliqué. En outre, il est biocompatible, ce qui est essentiel pour quelque chose qui va être utilisé dans la bouche, et est conforme aux exigences européennes pour les produits en contact avec les aliments.
Este nuevo tipo de materiales - los plásticos nanoreforzados - encuentran aplicaciones en diversos campos de la industria, según los investigadores. En concret, la polisulfona resulta interesante en el área biosanitaria por su biocompatibilidad en desarrollos de equipos medico quirúrgicos, donde es preciso mejorar la rigidez y la resistencia a la abrasión. Ademas, también encuentra potenciales aplicaciones en l'industrie de l'automóvil o en el campo de la seguridad; par exemple, en el desarrollo de nuevos visores en los cascos de los bomberos.
Esta innovación permite la incorporación y dispersión homogénea de nanopartículas a una matriz polimérica en muy baja proporción. Tras este proceso basado en técnicas químicas verdes que realizan los investigadores de la UC3M, en la empresa CEOSA-Euroortodoncia mezclan las partículas ya dispersas con el polímero mediante técnicas de micro-extrusión y micro-inyección para fabricar la pieza final. "Nosotros dosificamos el plastique, pues las máquinas normales lo mínimo que pueden inyectar son unos 15 gramos, cuando nuestras piezas pueden pesar 0, 06 grammes… sería algo así como intentar inyectar insulina con una jeringa de caballo", ilustra el directeur de la compagnie, Alberto Cervera. "Y con la tecnología que estamos utilizando, la micro-extrusion y la micro-inyección, somos capaces de controlar con extrema precisión estas cantidades minúsculas de material", añade.
Ces nouveaux types de matériaux - les plastiques nano-renforcés - trouvent des applications dans divers domaines de l'industrie, selon les chercheurs. En particulier, la polysulfone présente un intérêt dans le domaine de la bio-santé en raison de sa bio-compatibilité dans le développement d'équipements médico-chirurgicaux, où il est essentiel d'améliorer la rigidité et la résistance au frottement. Par ailleurs, il a des applications potentielles dans l'industrie automobile et dans le domaine de la sécurité telles que, par exemple, le développement d'une nouvelle visière pour les pompiers.
Cette innovation permet d'incorporer et de disperser uniformément des nanoparticules dans un moule polymère en très faible proportion. A l'issue de ce procédé basé sur les techniques de la chimie verte réalisé par les chercheurs de l'UC3M, les particules, qui sont maintenant dispersés dans le polymère par des techniques de micro-extrusion et de micro-injection, sont ensuite mélangés pour produire la pièce finale dans le CEOSA-Euroortodoncia . " Nous mesurons le plastique puisque le minimum qu'une machine normale peut injecter est de 15 grammes, alors que nos pièces pèsent 0,06 gramme… ce serait comme s'injecter de l'insuline avec une seringue de cheval", explique le chef d'entreprise, Alberto Cervera. "Et avec la technologie que nous utilisons, la micro-extrusion et la micro-injection, nous sommes capables de contrôler ces quantités infimes de matière avec la plus grande précision, " il ajouta.
La relation entre UC3M et CEOSA/Euroortodoncia profite de la synergie entre le secteur public et privé. "Nous sommes une petite et moyenne entreprise et nous bénéficions du soutien de l'Université pour produire un produit de premier ordre, ce qui est alors avantageux dans les accords que nous avons depuis une dizaine d'années sous forme de projets de fin d'études, des thèses de doctorat et des programmes communs de recherche au sein de l'Union européenne et dans la Communauté autonome de Madrid, par exemple, " Alberto Cervera a expliqué. " Nous apprenons beaucoup de cette collaboration, " a poursuivi Juan Baselga, "parce que cette entreprise nous a posé de vrais problèmes auxquels elle est confrontée dans sa zone industrielle et qu'elle ouvre ses laboratoires à nos besoins."
Les brevets et les applications innovantes sont des exemples clairs du transfert de connaissances et de technologies que l'UC3M promeut à travers le Parc scientifique. Cent vingt-cinq groupes de recherche et différents laboratoires œuvrent pour que cette innovation soit possible. Tout ça, avec leur propre portefeuille technologique, montre la capacité de l'Université à collaborer avec les entreprises, industriels et institutionnels.
