Salamanca, Guanajuato.- El Dr. Eric Noé Hernández Rodríguez, profesor-investigador del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Guanajuato (UG), desarrolla un proyecto sobre aleaciones aplicadas a la biomedicina usando inteligencia artificial, que permitiría producir implantes ortopédicos biodegradables.
Debido a su impacto, el proyecto “Optimización de la microestructura y propiedades de la aleación AZ31 de magnesio procesada por manufactura aditiva (SLM) ad hoc mediante inteligencia artificial para aplicaciones biomédicas”, obtuvo financiamiento por parte de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti).
Este trabajo académico integra dos áreas, la impresión 3D y los biomateriales, el cual pretende desarrollarse en dos etapas: la primera, con la construcción de un prototipo para impresión 3D de materiales metálicos; la segunda, con la impresión de magnesio para su aplicación en implantes ortopédicos biodegradables.
El Dr. Eric Noé Hernández se encuentra adscrito al cuerpo académico “Diseño y manufactura” de la División de Ingenierías Campus Irapuato-Salamanca de la UG, donde desarrolla líneas de investigación sobre ingeniería de superficies, impresión 3D de metales e impresión 4D de polímeros.
Según indicó, estudios realizados a nivel local e internacional señalan que el magnesio es útil para desarrollar implantes ortopédicos biocompatibles y biodegradables; es decir, que el cuerpo pueda desechar por sí mismo una vez que la parte afectada haya sanado y sin necesidad de una segunda intervención para retirarlo. Sin embargo, cuando este material entra en contacto con los fluidos fisiológicos, se degrada y corroe rápidamente, por lo que el equipo de investigación, liderado por el Dr. Hernández, busca regular dicha capacidad de resistencia desde hace varios años.
“Ahora pretendemos ir más allá e imprimir piezas de magnesio con características específicas para cada paciente en cuanto a tamaño y forma; esto en lugar de tomar láminas o barras comerciales para ser maquinadas y que implican un desperdicio de material en los procesos posteriores”, comentó.
El equipo es multidisciplinario, pues cuenta con la colaboración de dos grupos: personas investigadoras al interior y el exterior de la UG, y estudiantes de posgrado y licenciatura. En Estados Unidos, cuentan con la colaboración del profesor Ángel Diosdado, experto en impresión de materiales metálicos; por parte de la UG, cuentan con la profesora Rocío Lizárraga, especialista en inteligencia artificial, y Agustín Vidal, especialista en la caracterización mecánica de materiales.
“Actualmente, hay dos estudiantes de doctorado trabajando en buscar soluciones para la corrosión del magnesio. Hay un estudiante de maestría que va a estar trabajando en la parte del prototipo y también estudiantes de licenciatura que nos ayudan en diferentes aspectos de las investigaciones”, precisó el investigador.
Las relaciones entre parámetros de fabricación y propiedades no son evidentes, sino complejas. Por ello, las nuevas metodologías, a partir del desarrollo de la inteligencia artificial, son un valioso instrumento para analizarlas, detalló el profesor. El principal reto será poner en operación el prototipo de impresión.
“El magnesio es un material muy reactivo con el ambiente. Si se expone al oxígeno, se oxida fácilmente. Además, para poder hacer impresión de metales, es necesario que esté en forma de polvo muy fino, pero en ese estado es inflamable. ¿Cómo evitar que el magnesio reaccione con el oxígeno del ambiente y cómo evitar que se incendie durante el proceso de fabricación? Esos son los retos más importantes en la parte de la creación del prototipo”, explicó.
Al respecto del impacto, se vislumbran dos vertientes: el desarrollo de tecnología propia (el prototipo de la impresora) y la formación de recursos humanos con la participación de las y los estudiantes involucrados.
“Actualmente, hay prototipos comerciales, pero son industriales y de alto costo. El hecho de desarrollar uno propio nos permitirá tener una tecnología que después se pueda transferir a través de una patente y comercializarse”, indicó.
Para el Dr. Eric Hernández, el recibir el financiamiento gubernamental de la Secihti es motivo de gran alegría, pues impulsa al equipo para continuar realizando una actividad que les apasiona: investigar. También implica un reto a cumplir con objetivos específicos.
“La idea es que se pueda aplicar en el desarrollo de piezas para implantes ortopédicos biodegradables y transferir a alguna industria con impacto social, con accesibilidad para la población. Por otra parte, la formación de recursos humanos genera también desarrollo social atrayendo a más jóvenes a la ciencia, que tanta falta hacen para el desarrollo del país”, concluyó.
