Por Rashi Tiwari – Actualizado el 24 de marzo de 2022
El efecto piezoeléctrico es una propiedad de ciertos materiales que convierten la tensión mecánica en voltaje eléctrico. El término "piezo" proviene de la palabra griega que significa "exprimir". Observado por primera vez por Pierre y Jacques Curie en 1880, este fenómeno fue demostrado más tarde por el Dr. I. Yasuda en 1957.
Piezoelectricidad directa Se refiere a la generación de voltaje cuando un material se comprime o estira. Piezoelectricidad inversa describe la deformación mecánica de un material, como la flexión de cerámicas o cristales, cuando se aplica un campo eléctrico.
Los huesos son un compuesto de cristales de hidroxiapatita inorgánicos y fibras de colágeno orgánico tipo I. La hidroxiapatita, con su estructura cristalina, es el factor clave en el comportamiento piezoeléctrico del hueso. Cuando las fuerzas mecánicas deforman las moléculas de colágeno, los portadores cargados migran a la superficie del hueso, creando un potencial eléctrico a través del tejido.
La tensión mecánica sobre el hueso desencadena un campo eléctrico localizado. Este campo establece dipolos eléctricos que atraen a los osteoblastos, las células responsables de la formación ósea. La deposición mineral resultante, principalmente calcio, fortalece el hueso en el lado estresado, aumentando así la densidad ósea general.
Se ha demostrado que la estimulación eléctrica externa acelera la curación y reparación ósea. El efecto piezoeléctrico ofrece un mecanismo natural para la remodelación ósea, en consonancia con las observaciones del Dr. Julius Wolff de 1892 de que el hueso adapta su forma en respuesta a fuerzas mecánicas, un principio que ahora se conoce como ley de Wolff.
Comprender y aprovechar las propiedades piezoeléctricas del hueso puede informar estrategias terapéuticas para la osteoporosis, la reparación de fracturas y la medicina regenerativa.
