La académica del Departamento de Ingeniería Mecánica, Dra. Sheila Lascano, se encuentra trabajando en un proyecto Fondecyt junto a la académica de la Universidad de Sevilla, Dra. Cristina Arévalo, quien recientemente visitó Campus San Joaquín en el marco de esta colaboración.
Durante un mes, la académica del Departamento de Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte de la Universidad de Sevilla (España), Dra. Cristina Arévalo, realizó una estancia de investigación en las dependencias de la Universidad Técnica Federico Santa María, con el propósito de trabajar en conjunto con la académica del Departamento de Ingeniería Mecánica de Campus San Joaquín, Dra. Sheila Lascano, con quien mantiene una permanente colaboración.
La visita se realizó en el marco del proyecto Fondecyt Regular n° 1231834, “Nano-coated functionally graded porous materials based on biocompatible High Entropy Alloys for biomedical applications fabricated via spark plasma sintering”, dirigido por Lascano y en el cual Arévalo está vinculada como colaboradora internacional.
El proyecto, que se extiende por cuatro años, tiene como objetivo el desarrollo de nuevas aleaciones de alta entropía para su uso en aplicaciones biomédicas e implantes. Según explicó Lascano “las aleaciones de alta entropía están conformadas por cinco o más elementos químicos que se mezclan en proporciones similares, lo que nos permite tomar las mejores cualidades de cada uno de ellos. Hemos añadido elementos que son biocompatibles, que tienen buenas propiedades mecánicas y una buena resistencia a la corrosión en ambientes fisiológicos humanos, evitando elementos cancerígenos o que puedan causar otras enfermedades como las presentes hoy en aleaciones que se utilizan para implantes”.
Colaboración internacional
A través del equipo FAST/SPS del Departamento de Ingeniería Mecánica de la USM –que permite la sinterización de materiales a partir de polvos y retener su nanoestructura, alcanzando temperaturas de hasta 2400 grados Celsius–, la doctora Lascano y su equipo de trabajo han fabricado una serie piezas para este proyecto, las que fueron llevadas a la Universidad de Sevilla para trabajar en su caracterización microestructural, área de expertiz de la doctora Arévalo.
“Además de la caracterización, en la cual seguimos trabajando, también hemos desarrollado con Cristina algunos ensayos iniciales con células, con el apoyo de otros departamentos de la Universidad de Sevilla”, comentó la académica de la USM, quien agregó que “ya tenemos la aleación que buscábamos, ahora estamos trabajando la parte biomédica, deposición de un nanorecubrimiento, tanto para facilitar o mejorar la adhesión celular para su uso en implantes, como la inhibición del crecimiento de bacterias, que es importante dentro del desarrollo del biomaterial”.
Por su parte, Arévalo afirmó que “para nosotros como Universidad de Sevilla este proyecto es de gran interés y novedad, principalmente por las aleaciones creadas en el equipo de sinterización SPS, tecnología con la que no contamos en la universidad. Además de trabajar en la caracterización, hemos apoyado con los servicios centrales de investigación a través de la realización de ensayos y mucha iteración con los técnicos”.
Respecto a su estadía en la USM, Arévalo comentó que “el trabajo que vine a hacer está ligado con la evolución del proyecto, tanto en la parametrización del equipo como en los ensayos a realizar y en los recubrimientos que se le van a hacer a los materiales. La aleación trabajada nos permite obtener una estructura cristalina que se adapta mejor a los requerimientos del cuerpo humano para el reemplazo del hueso, y presenta un módulo elástico menor que permite reducir fenómenos como el apantallamiento de tensiones, reduciendo la diferencia de rigidez entre el material y el hueso, favoreciendo su osteointegración y evitando posibles aflojamientos o fracturas. Nuestro interés es poder realizar una investigación menos teórica y más aplicada para la industria”.
Respecto a los próximos pasos, la Dra. Lascano señaló que “esperamos poder continuar con la colaboración durante 2025 y llevar a España nuevas muestras para seguir trabajando en la caracterización del biomaterial, y que en 2026 Cristina pueda volver a Chile para la última etapa del proyecto”.
Además de Lascano y Arévalo, el equipo de trabajo del proyecto está conformado por la Dra. Carolina Parra, en calidad de coinvestigadora; Mg. Ing. Mauricio Reyes, como asistente científico; tres estudiantes de magíster y uno de doctorado, y dos apoyos académicos del Departamento de Ingeniería Mecánica: Claudio Aravena y Gabriel Cornejo.
