TD28 - Impresión 3D

PROYECTO FILTAIR 55 dad geométrica y de diseño, el ahorro de material o la personalización del producto final son algunas ventajas frente a los sistemas de fabricación convencional. Además, presenta una estructura superficial única debido a su proceso de fabricación, generando microestructuras que pueden mejorar sus prestaciones en sistemas electroquímicos. Protección microbiana, nanotecnología y fabricación aditiva son los tres ejes sobre los que el proyecto Filtair ha trabajado con objeto de aportar soluciones tecnológicas para la creación de entornos más seguros. Los desarrollos realizados han sido la creación de superficies bactericidas a través de la creación de fotocatalizadores nanoestructurados de TiO2 y la funcionalización química de materiales poliméricos de polipropileno y poliuretano. FOTOCATALIZADORES NANOESTRUCTURADOS DE TIO2 Sustrato y tecnologíade fabricación Entre todas las aleaciones de titanio se escogió la aleación Ti6Al4V para la creación de fotocatalizadores de TiO2 ya que es la que más destaca en su uso dentro de la fabricación aditiva, fundamentalmente gracias a sus excelentes propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión, ligereza y biocompatibilidad [1]. El sector salud [2, 3] es donde más se aplica, utilizándose también en sectores de alto nivel tecnológico y prestaciones como el aeronáutico, aeroespacial o marino. En este trabajo se han estudiado como afectan distintos tratamientos electroquímicos y térmicos sobre dos superficies de titanio procesado por tecnologías de fabricación aditiva (Ti6Al4V-FA) con tecnología de fusión de lecho de polvo. Una fabricada con tecnología Láser, PBF-LB, - y otra fabricada con tecnología por haz de electrones, PBF-EB. Ambas tecnologías se compararon con barras de titanio comercial para comprobar el efecto de la FA en los procesos de modificación superficial estudiados para la aplicación de fotocatálisis antibacteriana. Para ello, se fabricaron distintas tipologías de probetas, tanto macizas como en formato rejilla, figura 1, con el objetivo de estudiar las distintas superficies obtenidas según el método de fabricación y su estructura. Dichas probetas se realizaron en formato ‘piruleta’ en las que la superficie a modificar era de 1 cm2 con una conexión eléctrica de 1,5 cm. Modificación superficial Para conseguir una modificación superficial del titanio nanoestructurada se ha utilizado una combinación de técnicas electroquímicas-térmicas basadas en el anodizado. El sistema consiste en una oxidación controlada de la superficie, creando una nanoestructura de óxido del material base como resultado del movimiento del campo eléctrico aplicado [4]. El anodizado le confiere a la superficie propiedades funcionales únicas, aumentando sus prestaciones en sectores en los que puede ser de interés el Ti6Al4V-FA, como son el de sensores [5], baterías de ión-litio [6], generación de hidrógeno [7], celdas solares [8], degradación de contaminantes por fotoelectrocatálisis y electrocatálisis [9, 10], así como en la aplicación bactericida objetivo [11]. La modificación superficial controlada mediante anodizado permite obtener una elevada área superficial de contacto, aumentando las propiedades de transporte electrónico, y con ello su capacidad fotocatalítica. En el caso concreto del proyecto Filtair la consecuencia es la generación de un elevado efecto bactericida Se consiguió la creación de superficies nanoestructuradas utilizando dos rutas distintas de anodizado electroquímico, una a potencial constante y otra a potencial pulsado, terminando en ambos casos con un tratamiento Figura 2. Diferentes micrografías obtenidas en muestras de fabricación aditiva por PBF-LB en función del tratamiento superficial realizado.

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