Influencia de las nanopartículas de Ag sobre las propiedades mecánicas y tribológicas y en el efecto citotóxico y bactericida de los recubrimientos de TaN(Ag)

Abstract

En este trabajo se desarrolló el recubrimiento compuesto de TaN(Ag) con una variación del contenido de plata entre 2,26 y 28,51 %at, mediante la técnica de pulverización catódica asistida por campo magnético desbalanceado. Se eligió el recubrimiento que presentó el mejor balance entre propiedades mecánicas y tribológicas, y se sometió a un ciclo de tratamientos térmicos con temperaturas entre 175 °C y 275 °C para producir la nucleación, el crecimiento y difusión controlada de las nanopartículas de Ag hasta la superficie del recubrimiento. Se verificó el tamaño y densidad de distribución de las nanopartículas en la superficie del recubrimiento, y su influencia en las propiedades mecánicas y tribológicas. Posteriormente se estudió el efecto bactericida frente a la bacteria P. aeruginosa mediante las pruebas de inhibición al crecimiento y de adherencia, así como el comportamiento citotóxico del material frente a osteoblastos humanos utilizando el método MTT. El recubrimiento TaN(Ag)-3 tratado térmicamente a 200 °C durante 4 min, incrementó la microdureza del acero inoxidable AISI 316L de 2,6 GPa a 10,7 GPa, y disminuyó la tasa de desgaste de 1.11x10-3 mm3/N.m a 0.17x10-12 mm3/N.m.. Este recubrimiento presentó 100% de viabilidad celular de osteoblastos, y un excelente comportamiento a la inhibición del crecimiento y adherencia de la bacteria P. aeruginosa.

Keywords

• citotoxicidad
• efecto bactericida
• nanopartículas de ag
• pulverización catódica
• recubrimientos biocompatibles