Graphene inside

Grafeno

La incorporación del grafeno en las resinas acrílicas constituye una estrategia novedosa para mejorar sus propiedades mecánicas, aumentando simultáneamente tanto el módulo elástico como la tenacidad, reduciendo la aparición de grietas y/o la propagación de las mismas, así como disminuyendo el grado de contracción durante la polimerización.

 

El grafeno es el candidato ideal para mejorar las prestaciones de las resinas acrílicas autopolimerizables para uso dental, no solo por su elevada resistencia a la tracción, bajo coeficiente de expansión térmica, gran capacidad de absorción y de lubricación, flexibilidad y elevada superficie específica, sino también por su gran relación resistencia-peso.

Resinas autopolimerizables

Las resinas acrílicas son polímeros duros, frágiles y cristalinos, que se utilizan como materiales termoestables ya que, tras su curado, no se pueden transformar ni moldear.

 

Las resinas autopolimerizables en base a polimetilmetacrilato (PMMA) son los materiales más utilizados en el laboratorio dental. Sin embargo, presentan una baja resistencia al impacto y una baja resistencia transversal y de flexión, derivada de la formación y propagación de grietas cuando se someten a esfuerzos mecánicos.

Polimerización de la resina con grafeno

Una de las principales ventajas del grafeno es que su adición en pequeñas cantidades puede originar grandes cambios en las propiedades mecánicas y físico-químicas del material al que se añada, siempre y cuando exista una buena dispersión e interacción del grafeno con la matriz de dicho material.

 

Dado que el grafeno es buen conductor térmico y que el proceso de post-polimerización de la resina acrílica necesita un aporte de calor para completarse, la adición de grafeno permite una mayor conversión de polimerización.

 

Comparados con los materiales poliméricos convencionales, los polímeros reforzados con grafeno poseen un mayor módulo y resistencia específica gracias a la distribución de tensiones entre las estructuras, de modo que estas últimas son capaces de soportar las tensiones sin sufrir prácticamente deformación. La unión entre el nanorefuerzo y la matriz polimérica es uno de los aspectos críticos que explican el aumento de propiedades mecánicas en este tipo de materiales compuestos.

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El grafeno, material nanotecnológico de última generación, es una de las formas alotrópicas en las que se puede encontrar el carbono, al igual que lo son el grafito o el diamante y, por tanto, es muy abundante en la naturaleza.

 

El grafeno de graphenano es uno de los nanomateriales más estudiados en la actualidad por las increíbles propiedades mecánicas, ópticas y eléctricas que presenta en sí mismo, así como por las múltiples mejoras que proporciona a los materiales que lo contienen.

 

Entre sus principales propiedades destaca que es el material más resistente que se conoce, unas 200 veces más duro que el acero estructural con el mismo espesor y, sin embargo, es tan ligero como la fibra de carbono y todavía más flexible que esta. Además de una mayor flexibilidad, el grafeno aporta una elevada elasticidad a los materiales, y con ella menos posibilidades de que estos quiebren.

Este material es impermeable y, al contrario que la mayoría de las superficies hidrófugas, es un gran conductor térmico y eléctrico, mejor que el cobre, el diamante y la plata*. A su vez, el grafeno actúa de manera efectiva como agente antibacteriano, evitando el crecimiento de bacterias y moho.

 

Todas estas mejoras suponen un aumento de la durabilidad de los materiales con grafeno y una reducción tanto de materia prima como de los costes finales, además de fomentar mejoras en el medioambiente gracias a su uso en determinadas tecnologías.