Por que os elementos de terras raras podem ser usados para coloração dentária?

Atualmente, os elementos de terras raras são amplamente utilizados em materiais odontológicos para criar cores que se assemelham a dentes reais. A zircônia estabilizada com ítrio é uma das cerâmicas mais comuns em trabalhos odontológicos. Ela é forte, segura para o corpo e tem baixa condutividade térmica, o que a torna uma ótima opção para implantes e coroas dentárias. No entanto, sem coloração, ela parece branca como giz e não combina com a aparência natural dos dentes. Os elementos de terras raras ajudam a obter uma correspondência mais próxima da cor do dente.

Por que usar elementos de terras raras?

Os elementos de terras raras têm qualidades ópticas especiais. Eles produzem cores estáveis e vivas, perfeitas para criar uma aparência natural em cerâmicas odontológicas. Elementos como cério (Ce), praseodímio (Pr), érbio (Er) e neodímio (Nd) são comumente usados porque oferecem tonalidades confiáveis e naturais e são seguros em pequenas quantidades. Esses elementos ajudam a dar aos materiais odontológicos cores que parecem naturais, ajudando os pacientes a obter uma aparência uniforme nas restaurações dentárias.

Métodos de coloração com elementos de terras raras

Há duas maneiras principais de colorir cerâmicas odontológicas com elementos de terras raras: coloração por imersão e mistura de pós.

Coloração por imersão

Na coloração por imersão, o material de zircônia é mergulhado em uma solução de corante com elementos de terras raras. Essa etapa geralmente ocorre após o material ter sido parcialmente sinterizado. O corante se infiltra na zircônia, criando uma cor que pode ser ajustada durante o processamento posterior em alta temperatura. Esse método é fácil e amplamente utilizado, mas requer um manuseio cuidadoso para evitar uma coloração desigual, o que pode fazer com que o produto final pareça irregular.

Muitas soluções de corantes disponíveis atualmente usam elementos de terras raras porque eles oferecem cores confiáveis. Esses corantes podem ser adaptados para corresponder à tonalidade específica necessária, resultando em uma melhor correspondência com a cor natural dos dentes de cada paciente.

Mistura de pós

No método de mistura de pó, os corantes de terras raras se misturam diretamente com o pó de zircônia antes da sinterização em alta temperatura. Durante o aquecimento, os íons de coloração se misturam à estrutura da zircônia, proporcionando uma cor sólida em todo o material. Esse método proporciona uma coloração uniforme, reduzindo as inconsistências que podem surgir da coloração por imersão, como variações devido à espessura do material. A mistura de pós cria uma cor uniforme e tem menos efeito sobre o brilho do material.

Entretanto, a adição de elementos de terras raras à zircônia pode alterar ligeiramente suas propriedades. A mistura e os ajustes cuidadosos garantem que a cor seja uniforme sem afetar a resistência do material.

Efeitos da coloração de terras raras nas propriedades do material

As cerâmicas odontológicas precisam de duas qualidades principais: alta resistência e segurança para o corpo. A zircônia tem um bom desempenho em ambas as áreas, mas a adição de cor pode, às vezes, afetar essas qualidades. É essencial controlar a quantidade e o tipo de elementos de terras raras usados.

Propriedades mecânicas

Os materiais odontológicos devem resistir a fortes forças de mordida, especialmente na parte posterior da boca. Os molares humanos podem exercer até 700 N ou mais, portanto, a cerâmica odontológica deve ter uma resistência à flexão de pelo menos 800 MPa. Pesquisas mostram que a adição de pequenas quantidades de elementos de terras raras pode afetar ligeiramente a resistência da zircônia, mas o controle adequado desses corantes mantém o material forte o suficiente para uso clínico.

Segurança e biocompatibilidade

Os materiais médicos devem passar por rigorosos testes de segurança antes de serem usados no corpo, incluindo testes de citotoxicidade para garantir que não prejudiquem as células. A maioria dos elementos de terras raras usados na coloração odontológica pertence ao grupo de "terras raras leves". Embora alguns desses elementos possam apresentar uma leve toxicidade em níveis elevados, as pequenas quantidades usadas na coloração dentária são seguras. Estudos mostram que pequenas quantidades de elementos de terras raras leves podem até ajudar a prevenir o câncer. Portanto, os elementos de terras raras são seguros e eficazes para criar cores naturais em cerâmicas odontológicas.

Conclusão

Os elementos de terras raras, como cério, praseodímio, érbio e neodímio, permitem que as restaurações dentárias alcancem cores realistas. Com métodos como coloração por imersão e mistura de pó, a zircônia pode ser colorida para combinar com os dentes naturais, mantendo sua resistência e segurança. Ao controlar cuidadosamente o tipo e a quantidade de elementos de terras raras, os fabricantes equilibram a cor e a durabilidade. Empresas como a Stanford Advanced Materials (SAM) fornecem elementos de terras raras de alta qualidade para atender a essas necessidades em materiais odontológicos modernos.