Describa que es un material biológico y un biomaterial (características). Mencione 3 materiales biológicos y 3 biomateriales

1. Describa que es un material biológico y un biomaterial (características). Mencione 3 materiales biológicos y 3 biomateriales.

Los materiales biológicos son el resultado de un largo proceso evolutivo y nos muestran las historias que han tenido un final feliz después de 4.000 millones de años de investigación y desarrollo por parte de nuestro planeta. En este tiempo la naturaleza ha conseguido materiales con propiedades extraordinarias y ha desarrollado técnicas sofisticadas de fabricación, más allá de lo que es capaz la actual tecnología. Son multifuncionales, inteligentes y biodegradables. Algunos de ellos son:

• Las conchas de los moluscos
• La perla
• Hilos de la seda de los gusanos y arañas

Los biomateriales son aquellos utilizados para evaluar, tratar, corregir o reemplazar cualquier tejido, órgano o función en el cuerpo humano. Algunos de ellos son:

1. La formación de conchas es el resultado a estímulos en el ambiente por parte de los moluscos. Describa la razón por la cual se presenta alta resistencia a la rotura de las conchas.

La explicación de su gran resistencia a la rotura hay que buscarla en su microestructura formada por unos pequeños «ladrillos» de carbonato cálcico cementados con un «mortero» de proteínas y glicoproteínas. La resistencia a la fractura -también llamada tenacidad- está relacionada con la dificultad que encuentran las grietas para propagarse; cuanto más cuesta, más resistente y tenaz es el material. Las conchas de los moluscos son muy tenaces porque hace falta gastar mucha energía para propagar una grieta en su seno; si estuvieran fabricadas solamente con cristales de aragonito haría falta una energía del orden de 1 J por cada metro cuadrado de grieta, pero al estar formadas por cristales de aragonito débilmente cementados por proteínas, la energía necesaria para romper un metro cuadrado se acerca a los 1000 J.

1. Explique qué es una cerámica monolítica fibrosa: indique sus partes, fibras y aglomerante.

 Las excelentes propiedades de estos materiales cerámicos son consecuencia del diseño, a escala de mieras, de su estructura que, en esencia, consiste en pequeñas y resistentes células hexagonales unidas por un fino y débil pegamento. Las células de nitruro de silicio Si3N4 -en forma de fibras de 250 |J.m de diámetro- están unidas por un «mortero» de nitruro de boro BN, de 10 a 20 |J,m de espesor. El módulo de rotura de este material es de 510 MPa a temperatura ambiente y de 290 MPa a 1300 °C. Los materiales laminados formados por placas de Si3N4 cementadas con BN, también exhiben un excelente comportamiento en fractura, como se indica en la figura 4, donde se puede apreciar un aumento de casi dos órdenes de magnitud con relación al Si3N4 monolítico.

1. Interprete el aumento en las propiedades mecánicas del material.

1. Tomando en consideración el comportamiento que debe mantener la concha de un molusco, describa la importancia que tienen los materiales biológicos para muchos seres vivos.

1. Describa como están compuestas las hebras que dan origen a la seda.

La solución acuosa que dará origen a las hebras de seda -tanto en el gusano de seda como en las arañas- es una solución de cadenas proteínicas de forma globular, según la información proporcionada por resonancia magnética nuclear y espectroscopia Raman.

1. Mencione 4 propiedades que presentan la tela de araña y discuta sobre su funcionalidad.

Los hilos de la tela de araña tienen otras propiedades sorprendentes: el recubrimiento de los hilos radiales -que suelen mantenerse secos- es una fina capa de lípidos, mientras que los hilos de la espiral -los llamados hilos de captura, que conviene que sean muy deformables- poseen un revestimiento acuoso que facilita su deformación.

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