El ingeniero Adrián Claver Alba (Altsasu/Alsasua, 1995) ha desarrollado un recubrimiento que aumenta la resistencia al desgaste y la corrosión de las aleaciones de magnesio. Una película fina depositada sobre dicho material puede hacer posible su empleo en implantes, ya que, hasta ahora, su rápida degradación ha limitado que se aplique en dispositivos biomédicos. Esta investigación, fruto de una tesis doctoral defendida en la Universidad Pública de Navarra (UPNA), tiene su origen en un proyecto europeo sobre fabricación de implantes biodegradables de magnesio, con participación de tres socios de Rumanía y dos de la Comunidad Foral: el Instituto de Materiales Avanzados y Matemáticas (INAMAT2) de la institución académica y la empresa de Berrioplano VTN (Vacío y Termoquímica de Navarra) .
“El magnesio es un elemento presente de forma natural en nuestro organismo por lo que, en concentraciones controladas, no causa problemas de toxicidad”, indica Adrián Claver. A ello se suman otras propiedades, como su ligereza y similitud mecánica con el hueso humano. “Todo ello lo convierte en un candidato ideal para tornillos, fijaciones, grapas y otros elementos empleados en traumatología y en ingeniería biomédica en general”, añade.
El ingeniero Adrián Claver Alba, fotografiado en la UPNA.
La investigación de Adrián Claver se ha centrado en superar uno de los principales obstáculos para el uso de aleaciones de magnesio en la medicina: su rápida degradación. De hecho, su susceptibilidad a la corrosión ha limitado la aplicación de este material en dispositivos médicos.
La tesis doctoral aborda este desafío mediante el empleo de una técnica avanzada de fabricación: la llamada deposición física en fase vapor (PVD, por sus siglas en inglés). Este método permite crear una película fina sobre el material del posible implante (la aleación de magnesio) para mejorar sus propiedades; en este caso, la resistencia al desgaste y la corrosión. La investigación ha demostrado que los mejores resultados frente a la corrosión se han obtenido empleando nitruro de titanio (TiN), un material conocido por su dureza y resistencia al desgaste, combinado con otra capa depositada mediante oxidación por PEO (oxidación electrolítica por plasma, por sus siglas en inglés) formando un recubrimiento dúplex.
Velocidad de degradación de un implante
El recubrimiento aplicado crea una barrera sobre el material del implante que lo protege de reacciones adversas con el ambiente del cuerpo. Además, dicho recubrimiento permite controlar la velocidad a la que el implante se degrada, porque las diversas situaciones clínicas pueden requerir diferentes tiempos de permanencia de este en el organismo. Por ejemplo, un tornillo debería mantenerse estable y funcional mientras el hueso roto se cura. Una vez que este ha sanado completamente, el implante puede empezar a degradarse de manera controlada sin necesidad de ser retirado quirúrgicamente. “El ritmo de degradación por corrosión de los posibles implantes puede modularse de manera que, por ejemplo, la biodegradación del implante se complete una vez que el hueso al que ha ayudado a soldar ha completado su proceso natural de sanación”, señala Adrián Claver.
La investigación que ha dado lugar a esta tesis tiene su origen en el proyecto europeo del programa ERA-NET denominado “Additive Manufacturing of Magnesium¬based Biodegradable Implants with Controlled Corrosion Rate and Infection” (AM-MBI, por sus siglas en inglés) (Fabricación aditiva de implantes biodegradables a base de magnesio con tasa de corrosión e infección controladas) y coordinado por la Universidad Politécnica de Bucarest (Rumanía). El investigador principal de la UPNA ha sido José Antonio García Lorente, catedrático de Ciencia de Materiales en el Departamento de Ingeniería y que, junto con el profesor de este departamento Iñaki Zalakain Iriazabal, ha codirigido la tesis doctoral.
Breve currículum
Adrián Claver Alba, graduado en Ingeniería en Tecnologías Industriales por la UPNA, comenzó en 2019 su labor como colaborador de proyectos de investigación en la institución académica, donde, a la vez, cursaba el Máster en Ingeniería de Materiales y Fabricación. Desde 2022, es profesor asociado e imparte docencia en el grado en Ingeniería Mecánica.
Pertenece también al grupo de investigación de Ingeniería de Materiales y Fabricación y al Instituto INAMAT2, donde investiga sobre las tecnologías de materiales, centrándose en el estudio superficial de los materiales y la mejora y funcionalización superficial mediante tratamientos y recubrimientos.
Ha participado en diferentes proyectos de I+D nacionales y otros en alianza con entidades europeas, colaborando con centros de investigación, universidades y empresas tanto nacionales como internacionales.
Asimismo, es autor de varias publicaciones en revistas científicas internacionales, de dos capítulos en libros sobre ingeniería y ha realizado comunicaciones a congresos y conferencias nacionales e internacionales. Además, ha cursado el título propio de Experto en Comunicación Científica y se dedica de manera activa a colaborar con diferentes organismos en actividades divulgativas y educativas.