Póster Caracterización reológica de hidrogeles fabricados mediante impresión 3D y fabricación por molde

Como parte de mi tesis en tecnologías industriales en la Universidad Rey Juan Carlos fabrico hidrogeles por impresión 3D. Recientemente he presentado un póster en el V Congreso de la Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Rey Juan Carlos. Por ello, he decidido publicar el póster, junto al resumen de la comunicación que fue aceptada por dicho Congreso.

Resumen

Los hidrogeles son redes poliméricas tridimensionales que retienen gran cantidad de agua. Debido a sus propiedades, algunos hidrogeles son biocompatibles, y de interés para aplicaciones biomédicas [1].

Las técnicas de manufactura aditiva, como la impresión 3D, permiten la fabricación de piezas a medida con menor coste que técnicas convencionales. Sin embargo, pueden provocar cambios en las propiedades mecánicas del material resultante. En particular, las deformaciones del material durante la impresión pueden alterar la resistencia del hidrogel [2].

Los hidrogeles son materiales poroviscoelásticos. El comportamiento viscoelástico es resultado de las deformaciones en la estructura polimérica. El comportamiento poroelástico se debe a la migración del agua a través de los poros del hidrogel. El principal método para estudiar las propiedades viscoelásticas de los hidrogeles es la reología. Algunos ensayos reológicos, como los de torsión, no modifican el volumen de la probeta. Por tanto, no se produce migración del disolvente entre los poros del hidrogel. Al no producirse comportamiento poroelástico, se puede estudiar el comportamiento viscoelástico por separado [3].

En este trabajo se estudiaron las propiedades mecánicas de hidrogeles de poliacrilamida/alginato fabricados mediante impresión 3D y mediante metodología sol-gel convencional (en molde). Para evaluar la resolución de la impresión, se calculó un índice impresibilidad a partir de imágenes de piezas impresas. Las propiedades mecánicas de los hidrogeles se estudiaron empleando un reómetro híbrido. El comportamiento estático se estudió con ensayos de torsión-relajación, y el comportamiento dinámico mediante ensayos de torsión oscilatoria con barrido de frecuencias.

Bibliografía

[1] Vacanti, C. A. The history of tissue engineering. J Cellular Mol Med 10, 569–576 (2006).
[2] Ersumo, N., Witherel, C. E. & Spiller, K. L. Differences in time-dependent mechanical properties between extruded and molded hydrogels. Biofabrication 8, 035012 (2016).
[3] Caccavo, D. & Lamberti, G. PoroViscoElastic model to describe hydrogels’ behavior. Materials Science and Engineering: C 76, 102–113 (2017).