Utilizando tecnología láser, los científicos de Empa optimizaron una técnica para soldar la electrónica de marcapasos implantables y desfibriladores en una caja de titanio. La empresa de tecnología médica Medtronic ahora está utilizando el método en todo el mundo para producir estos dispositivos.

En Tolochenaz (cantón de Vaud), la empresa estadounidense de tecnología médica Medtronic produce uno de cada cinco marcapasos disponibles en el mercado mundial y uno de cada cuatro desfibriladores. La electrónica de estos dispositivos implantables está alojada en cajas de titanio, que hasta ahora se soldaron herméticamente con un láser de destello de estado sólido. Sin embargo, los láseres requieren mucho mantenimiento y, a menudo, son fuente de irregularidades. Es más, requieren refrigeración por agua y ocupan mucho espacio.

Un nuevo tipo de láser lanzado en 2015 por la empresa estadounidense IPG Photonics acudió al rescate:este láser de fibra se enfría de manera energéticamente eficiente utilizando aire en lugar de agua. requiere menos mantenimiento, funciona de manera más consistente y es más compacta. Pruebas iniciales realizadas por Medtronic, sin embargo, reveló que las costuras de soldadura ahora tienen bordes negros que se parecen mucho al hollín, extremadamente problemático para los implantes. Por lo tanto, Sébastian Favre de Medtronic se acercó a los especialistas en materiales de Empa, Patrik Hoffmann y Marc Leparoux, del Laboratorio de Procesamiento Avanzado de Materiales en el sitio de Thun, quien inició un proyecto para optimizar el nuevo láser para su uso con titanio. El proyecto fue financiado por Innosuisse, la antigua Comisión de Tecnología e Innovación (CTI).

Las nanopartículas de titanio se ven negras

Para simular los procesos de producción en Medtronic, Empa construyó su propia "planta" para analizar con precisión el comportamiento del láser en un entorno controlado. Los resultados revelaron que una interacción con el vapor de titanio interfiere con el proceso:el borde negro de las costuras resultó ser nanopartículas de titanio. En experimentos de seguimiento, los investigadores de Empa demostraron que el borde negro desaparece si el láser se opera en una longitud de onda diferente. El fabricante de láser IPG Photonics posteriormente construyó un láser de fibra adaptado a las especificaciones de los investigadores de Empa y lo ofreció para más pruebas. Como confirmaron estos experimentos, El ajuste de la frecuencia del láser resolvió el problema.

Mientras tanto, Empa, Medtronic e IPG Photonics poseen conjuntamente una patente para el láser de fibra optimizado. Medtronic se beneficia de la mejora de los procesos de producción de sus implantes, a costes considerablemente más bajos. Y Suiza podría confirmar su condición de centro tecnológico líder dentro de la multinacional estadounidense que opera a nivel mundial. Después de todo, los láseres especiales "fabricados en Suiza" ahora se utilizan en las fábricas de Medtronic en Puerto Rico, Singapur y Estados Unidos.