Materiales Dentales

Los materiales dentales constituyen la base de toda odontología restauradora y de toda la odontología.

Este estudio requiere un conocimiento básico de la estructura de la materia. La comprensión de las propiedades de los materiales permite escogerlo apropiadamente y predecir su comportamiento.

CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES (según el tipo de átomo que los forman).

1. Materiales metálicos: formados por átomos metálicos: plomo, hierro, oro, etc.

2. Materiales cerámicos: formados por unión de átomos metálicos con no metálicos: yeso, mármol.

3. Materiales orgánicos: compuesto por moléculas basadas en átomo carbono: maderas, corchos, plásticos.

Así podemos reconocer, por la presencia de átomos, las características y aplicaciones de un material.

ESTRUCTURA MATERIA

El átomo posee un núcleo central cargado positivamente, dentro del cual se encuentran protones (con carga igual a 1 y masa igual a 1), neutrones (eléctricamente neutros y con masa igual a 1). Los electrones tienen carga eléctrica negativa y una masa despreciable.

El número atómico le da al átomo sus propiedades.

El número atómico es el número entero que equivale al número total de protones existentes en el núcleo atómico.

La Masa atómica es la masa que adquiere un volumen de gas basado en el Carbono 12.

La disposición de los electrones alrededor del átomo es compleja. Se ubican en capas. Los átomos son estables se tienen llena la última capa de electrones.

Las fuerzas que mantienen unidas a átomos o moléculas se clasifican en Primarias y Secundarias según su intensidad

 Primarias

• Químicos. Pueden ser de 3 tipos

 Iónicos: son enlaces químicos simples, que resultan de la atracción mutua que experimentan cargas opuestas de signos opuestos. Se presentan entre átomos metálicos y no metálicos. Ejemplo: Cloruro de sodio: el Na tiene un peso atómico de 11, el Cl, de 17; el Na tiene en su capa más externa un electrón más labil y que cede rápidamente; el Cl tiene 7 electrones en su última capa, captando el electrón del sodio y transformándose en un anión; esta atracción ocurre en todas direcciones, es no direccional, no se puede separar.

 Covalentes: los elementos que forman el enlace logran la configuración estable con la compartición de pares de electrones. Ejemplo: metano: los 4 electrones del hidrógeno se unen covalentemente al átomo de carbono; son enlaces direccionales, por lo que se pueden separar

 Metálicos: los electrones libres de todos los átomos forman una especie de nube o gas electrónico compartidos por todos los átomos del metal, produciéndose un fuerte enlace entre los átomos, debido a la atracción que ejercen los núcleos positivos sobre los electrones compartidos. Es el enlace primario más fuerte. La disposición en el espacio es regular y cristalina.

 Enlaces Secundarios (Fuerzas de Van Der Waals) (Físicos)

Estas fuerzas pueden explicarse como atracción de dipolos:

 Oscilatorios, fluctuantes o instantáneos: se producen en moléculas simétricas, como en los gases inertes o en una molécula de hidrocarburo. Siendo una molécula estable, como los electrones giran, en algún momento dado los electrones están en un lado, cargándose negativamente, así se une a otra molécula; son fuerzas muy débiles, porque fluctúan. Esto mantiene unido a un gas y a un líquido.

 Permanentes: En moléculas asimétricas, como agua: hay un dipolo permanente; el oxígeno tiene 6 electrones, a la que se unen 2 átomos de hidrógeno (unión covalente); una molécula de agua se une a otra por dipolo. La molécula de agua es neutra.

ENLACES QUIMICOS, ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LA MATERIA

Del tipo de enlace depende su estructura y propiedades.

Los metales son todos sólidos a temperatura ambiente (excepto uno el mercurio, que es líquido), como están formados por un conjunto de núcleos positivos rodeados de electrones, son buenos conductores del calor y electricidad. Forman una estructura regular y cristalina (con varias formas: reticulado espacial). Los átomos se pueden considerar suspendidos en el espacio y tienden a mantener su posición.

Los materiales cerámicos son sólidos; un átomo metálico cede un electrón al no metálico (enlace iónico), lo que le da gran estabilidad a los ataques químicos y una elevada temperatura de fusión. Son aislantes.

Ni en metálicos ni en cerámicos es posible determinar los límites de la molécula. Los cerámicos no tienen electrones libres?; no absorben energía calórica.

En los materiales orgánicos el carbono se combina con otros átomos de Carbonos o de otros elementos para formar moléculas, lo que no conduce necesariamente a la formación de un sólido, ya que para que las moléculas se unan entre sí intervienen fuerzas secundarias. Estas moléculas pueden ordenarse un poco dentro de una zona pequeña, pero generalmente el tamaño del ordenamiento es muy corto; la formación de dipolos hace que la ubicación en el espacio no siga un patrón definido, lo que crea una estructura amorfa y similar a los líquidos

Resumiendo, existen:

• sólidos cristalinos

• Sólidos amorfos (generalmente orgánicos).

Lo más común es que C se combinen a otros átomos de C y otros elementos, lo que no siempre lleva a un sólido, porque las moléculas están unidas por fuerzas de Van Der Waals. Generalmente son de tamaño grande, lo que unido al tipo de unión hace que la ubicación en el espacio sea irregular, lo que se llama amorfa. Los orgánicos sintéticos permiten modificar su estructura y propiedades, más o menos estables. No presentan temperatura fija de fusión y son malos conductores térmicos y eléctricos.

La estructura de la materia que forma los materiales condiciona sus características, llamadas propiedades, y su estudio representa la manera de comportarse el material frente a los diferentes agentes. Si el agente es físico, se habla de propiedades físicas, etc.

Es importante conocer bien las propiedades de un material porque eso nos permite conocer cómo va a reaccionar el material en determinadas circunstancias; diferenciar las propiedades permite usarlos en distintas circunstancias. Establecer las propiedades mínimas que necesita un material nos permite elaborar lo que se conoce como normas o especificaciones de un material.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DENTALES

Es el estudio de la o las materias que forman un determinado material de uso odontológico. La estructura del material depende de lo que este compuesto, lo que le da características, denominadas propiedades. Las propiedades son respuesta al estímulo externo a que se somete.

Las características de los materiales odontológicos es que deben ser compatibles con los tejidos vivos, ya sean duros o blandos (en boca, cavidad orbitaria y oído).

Las propiedades de un material son:

• Biológicas: resultado o reacción de un tejido duro o blando frente a un material

• Químicas: reacciones que sufre el material frente a cambios de pH, iónicos o frente a estímulos eléctricos

• Físicas o biofísicos: engloban las propiedades de manipulación, adhesión, variaciones dimensionales (térmicas o eléctricas), etc.

• Mecánicas y biomecánicas: son propiedades físicas que aparecen cuando se ejerce una fuerza sobre el material

NORMALIZACIÓN.

Para todos los materiales de uso odontológico existen normas (aparecen en 1919, cuando el ejército de EEUU le solicita al instituto de normas requisitos para la amalgama dental). Existen institutos de normas: ADA, ISO, FDI. En Chile se pide certificado de la ADA o de la ISO.

La normalización fija requisitos de un material; orienta al fabricante en cuanto a dichos requisitos; permite al profesional el uso de materiales de buena calidad.

TOLERANCIA BIOLÓGICA O BIOCOMPATIBILIDAD

Los materiales dentales deben ser necesariamente biocompatibles, por lo que son sometidos a ensayos químicos y biológicos. El conocimiento de las reacciones adversas de estos materiales permite normas para evitar su comportamiento tóxico. Por ejemplo: la amalgama es un compuesto metálico que tiene mercurio (metal en forma líquida a temperatura ambiente) por lo que se debe saber qué hacer para no contaminarse con mercurio.

Existen ensayos:

• Iniciales o preliminares: se hacen en un cultivo de células vivas (de ratas) (son 28 ensayos).

• Ensayos secundarios: para ver si el material es alérgico o carcinogénico; se introduce el material en tracto intestinal de rata; luego se insertan en cavidad bucal de las ratas.

• Ensayos preclínicos: en personas determinadas, voluntarias.

PROPIEDADES FÍSICAS.

Están en directa relación con la materia que forma el material. Existen propiedades extrínsecas que dependen de la cantidad de material que se tenga (como peso y volumen); las propiedades intrínsecas no dependen de la cantidad de material, sino de la configuración de los átomos y de los enlaces.

a) Propiedades de manipulación: normalmente pasa de un estado líquido a sólido; este endurecimiento puede ser a causa de una reacción química o metalográfica, la que se produce al hacer reaccionar 2 o más compuestos activos del material. Así podemos definir:

 El tiempo de endurecimiento de cualquier material: se mide normalmente en minutos, porque los materiales son de endurecimiento muy rápido,

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