El nitinol es una aleación con memoria de forma única, caracterizada por su capacidad de restaurar automáticamente su forma original después de sufrir una deformación plástica a una temperatura específica. Posee propiedades notables como excelente plasticidad, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, alta amortiguación y superelasticidad.
(1) Transición de fase y características de las aleaciones de níquel y titanio:
El nitinol, como su nombre indica, es una aleación binaria compuesta de níquel y titanio. Exhibe dos fases de estructura cristalina diferentes conocidas como austenita y martensita, que sufren una transformación de fase basada en la temperatura y la presión mecánica. La secuencia de enfriamiento de la aleación de NiTi involucra la fase principal, la fase R y la fase de martensita. La fase austenita, cúbica y estable a temperaturas más altas o en descarga, contrasta con la fase R romboédrica, mientras que la fase martensita, hexagonal y dúctil, está presente a temperaturas más bajas o bajo carga.
(2) Propiedades únicas de las aleaciones de níquel-titanio:
Características de memoria de forma: El nitinol demuestra un comportamiento con memoria de forma, donde el material vuelve a su forma original cuando se calienta por encima de la temperatura Af después de deformarse en la fase martensítica por debajo de la temperatura Mf.
Superelasticidad: el nitinol exhibe superelasticidad, lo que le permite soportar tensiones más allá de su límite elástico cuando se somete a fuerzas externas. Puede recuperar automáticamente su forma original al descargarlo.
Sensibilidad a los cambios de temperatura intraoral: En el campo de la ortodoncia, los alambres de acero inoxidable y aleaciones de CoCr se ven mínimamente afectados por los cambios de temperatura dentro de la boca. Sin embargo, los alambres de níquel-titanio son más sensibles a estas variaciones de temperatura.
Resistencia a la corrosión: las investigaciones sugieren que la resistencia a la corrosión de los alambres de níquel-titanio es comparable a la de los alambres de acero inoxidable.
No toxicidad: debido a su composición atómica, que incluye níquel y titanio, la aleación con memoria de forma de Nitinol se considera no tóxica. Aunque se sabe que el níquel tiene efectos cancerígenos, su concentración en Nitinol es significativamente menor.
Fuerza ortodóncica suave: se encuentran disponibles comercialmente varios alambres de ortodoncia, como alambres de acero inoxidable austenítico, aleación de cobalto-cromo-níquel, aleación de níquel-cromo, aleación australiana, aleación de oro y aleación de titanio. Cada tipo de alambre aplica diferentes niveles de fuerza para el tratamiento de ortodoncia.
Excelentes características de absorción de impactos: el aumento de las vibraciones del arco resultante de la masticación o el rechinamiento nocturno puede provocar efectos perjudiciales en las raíces dentales y los tejidos periodontales.
nitinol
alambre de aleación de titanio
alambre de níquel-titanio de TopTiTech
(3) Clasificación de alambres de aleación de níquel-titanio (método de clasificación de Evans y Durning):
Las primeras clasificaciones incluían arcos de oro, alambres de aleación de cobalto-cromo y alambres redondos de acero inoxidable (década de 1940).
En la década de 1960 se desarrollaron aleaciones martensíticas estabilizadas, predominantemente aleaciones martensíticas de níquel-titanio. Estos arcos poseen menor rigidez y generan fuerzas de corrección más ligeras.
Las aleaciones activadas por austenita, como las aleaciones de níquel-titanio chinas y japonesas introducidas en la década de 1980, exhiben un comportamiento austenítico independientemente de su ubicación dentro o fuera de la cavidad bucal.
Las aleaciones de níquel-titanio activadas con martensita surgieron en la década de 1990. Estas aleaciones exhiben múltiples estados a temperatura ambiente, se deforman fácilmente y tienen un rango de temperatura de transformación (TTR) inferior o cercano a la temperatura oral.
Las aleaciones termodinámicas graduadas de níquel-titanio, con un TTR superior a la temperatura bucal (alrededor de 40 grados), permanecen en múltiples estados cuando se colocan en la cavidad bucal, lo que da como resultado un arco de alambre relativamente blando.
(4) Aplicaciones clínicas de alambres de aleación de níquel-titanio:
Alineación y nivelación inicial: Los arcos de aleación de níquel-titanio, con sus propiedades superelásticas y de memoria de forma, se utilizan comúnmente en las etapas iniciales del tratamiento de ortodoncia debido a su menor curva de tensión-deformación.
Resortes de níquel-titanio: utilizados en ortodoncia, estos resortes utilizan la superelasticidad del níquel-titanio para crear tensión o compresión, ayudando en el movimiento de los dientes y la apertura de espacios.
Arco LH: Desarrollado por el Dr. Soma en Japón, el arco "LH", llamado así por "baja histéresis", exhibe diferencias mínimas de tensión entre la activación y el movimiento del diente, lo que le permite regresar a su posición original lentamente.
