Introducción a las fibras de refuerzo 🤓

Yo sé que la idea de leer teoría no es muy estimulante, créeme que lo entiendo!

Sin embargo, Doctores, las fibras de refuerzo son biomecánicamente un animal completamente diferente a cualquier material dental al que nos hayamos enfrentado.

Así que si te interesa realmente el tema de las fibras de refuerzo y su aplicación en puentes adhesivos te recomiendo sacar estos 4 minutos y leer esta información suuuuper resumida que prepare para vos.

Empezamos!

A principios de los 90’s, una variedad de materiales de fibras de refuerzo por sus siglas en ingles FRC (Fibre Resin Composites) fueron introducidos, tal es el caso del Kevlar, fibras de carbón, de vidrio y de polietileno de ultra alto peso molecular por sus siglas en ingles UHMWPE (ultra-high-molecular-weight polyethylene) las cueles se han usado en distintas aplicaciones clínicas con éxito.

Las fibras en sí mismas pueden ser orientadas tridimensionalmente y la fuerza que estas puedan soportar depende directamente de la orientación de las fibras con respecto a la dirección de la fuerza que se aplique.

Las fibras pueden ser continuas unidireccionales cuando todas las fibras se disponen de forma paralela, pueden ser continuas bidireccionales o discontinuas orientadas aleatoriamente (Fig 1), esta variaciones pueden causar que las FRC sean isotrópicas, ortotrópicas o anisotrópicas lo que significa que sus propiedades mecánicas varían.

Fibras con características isotrópicas presentan una misma reacción independientemente de la dirección de la carga que se aplique, el comportamiento anisotrópico presente en las fibras unidireccionales continuas reacciona de forma diferente dependiendo de la dirección de la fuerza aplicada. El anisotropismo de las FRC tiene que ser considerado cuando se diseña la prótesis porque los movimientos de masticación producen cargas y estreses en varias direcciones y magnitudes.

Figura 1: Dibujo esquemático de fibras continuas orientadas unidireccionalmente (a la izquierda), tejidas bidireccionales (en el medio) y fibras discontinuas aleatorias (a la derecha).

FIBRAS SINTÉTICAS USADAS EN ODONTOLOGÍA

FIBRAS DE VIDRIO

Las fibras de vidrio más comúnmente usadas en odontología son las E-Glass y las S-Glass, ambas pueden ser silanizadas lo que les provee una integración química con las resinas dentales.

Normalmente se encuentran con orientación unidireccional continua y son anisotrópicas (tienen diferentes propiedades mecánicas en diferentes direcciones), y presentan su máxima fortaleza a lo largo de la dirección de la fibra. Presentan gran resistencia cuando son expuestas al agua, alta resistencia a la deformación plástica y alto módulo de elasticidad. Estas pueden presentar un potencial alto de división de la matriz presente entre las fibras una vez que es fotocurada cuando las cargas no son precisamente en dirección perpendicular a la dirección de la fibra.

Con menor frecuencia presentan disposición de fibras bidireccionales, estas tienen las mismas propiedades en dos direcciones diferentes, sin embargo, su fortaleza es considerablemente menor que en las fibras unidireccionales.

El mejor refuerzo y propiedades mecánicas solo se obtiene si la fibra y la matriz están bien unidas, muchas fibras de vidrio vienen impregnadas con resina compuesta, lo que ayuda a obtener este efecto.

FIBRAS DE CARBON

Presentan mejores propiedades mecánicas que las fibras de vidrio, son biocompatibles, tienen una alta resistencia a la fractura además de presentar una alta resistencia a la fatiga. Las propiedades mecánicas son muy similares a las presentes en la dentina, y es por esta razón que son comúnmente usadas para la fabricación de endopostes. El principal factor limitante para su aplicación en odontología es su color negro estéticamente inaceptable.

FIBRAS DE ARAMIDA

También conocido como Kevlar, las fibras de aramida fueron introducidas en 1962 por DuPont Company y son comúnmente usadas en la industria automotriz.

En odontología, han sido usadas para ferulizaciones periodontales temporales, prótesis fijas temporales, como refuerzo para PMMA en forma de delgadas fibras tejidas que aumentan la resistencia a la fractura. Una de sus aplicaciones más comunes ha sido el de reforzar las bases de las prótesis totales acrílicas. Presentan una alta dificultad de pulido si se encuentran expuestas y su color oscuro tiende a ser evidente en aparatos visiblemente claros.

FIBRAS DE POLIETILENO

Estas junto con las fibras de vidrio son las dos más usadas en odontología. Comúnmente conocidas como polietileno de ultra alto peso molecular, por sus siglas en ingles UHMWPE (ultra-high-molecular-weight polyethylene) son químicamente inertes y presentan problemas en adherirse a la matriz, algunas marcas como Construct (KERR) y Ribbond (Ribbond) usan un tratamiento de superficie con plasma de alta energía para generar radicales libres en la superficie de las fibras lo que permite una adhesión con la matriz, sin embargo el efecto de adhesión que produce el plasma es muy alto inicialmente y se reduce rápidamente con el pasar del tiempo.

Muchos tipos de fibras y arquitecturas están disponibles, las fibras tejidas presentan la mayor resistencia/peso con comportamiento ortotrópico.

La manipulación de este tipo de fibras es amigable para el clínico, su configuración memoria es casi inexistente, lo que significa que no vuelve a su posición original, esta característica le permite adaptarse íntimamente a la superficie a la cual se va a adherir sin regresar a si posición original aunque la superficie sea dispareja.

Listo, terminaste, ahora ya estás un poco más enterado del mundo de las fibras de refuerzo.

Pronto te estaré compartiendo información importante sobre este tema🍻

Espero encontrés útil esta info, saludos!

Dr. Marvin