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Biochimica e tecnologi della fotopolimerizzazione

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La seconda parte dell’articolo considera le diverse sistematiche polimerizzanti che nel corso del tempo sono comparse sul mercato.

Luci quarzo-tungesteno-alogeno: tecnologia mutuata dall’ingegneria aerospaziale, introdotta in odontoiatria agli albori dell’era delle resine composite (1976). Il principio del funzionamento è grossomodo quello di una lampadina a incandescenza. Un filamento di tungsteno è contenuto in un involucro di quarzo, riempito di un gas alogeno. Quando la corrente percorre il filamento viene rilasciato un imponente quantitativo di radiazioni elettromagnetiche, in gran parte delle lunghezze d’onda dell’infrarosso. Questa quota, oltre che filtrata perché inutile ai fini della fotoattivazione, richiede dei mezzi efficienti di dispersione del calore. Ecco perché le unità di questo tipo, oggi praticamente scomparse dalla pratica clinica, si presentano come grosse e rumorose pistole, contenenti ventole di raffreddamento, utili anche nel ciclo del gas alogeno.

Una prima evoluzione di tale sistematica era composta da un’unità da tavolo, collegata all’inserto intraorale da un lungo e flessibile cavo a fibra ottica, che trasmette la luce. Questi sistemi richiedono tempi di esposizione piuttosto protratti (40-60 secondi per uno strato di composito di 2 mm).

Plasma-arc light (PAC): l’unità funzionale è costituita da due barre di tungsteno poste a una certa distanza, poste in un involucro riempito di xenon ad alta pressione, con una finestra di zaffiro che fa da via di fuga per le radiazioni prodotte.

In questo caso, più che la termogenesi, la problematica è l’ampiezza dello spettro radiante prodotto, che spazia dall’ultravioletto all’infrarosso, compresa molta luce visibile non utile. Si esigono quindi filtri molto potenti e, in più, fini sistemi di regolazione dei tempi di esposizione che, nei modelli più sofisticati erano ridotti a 10 secondi (sempre per 2 mm di materiale).

Light emitting diode (LED): si tratta di una tecnologia ad amplissima varietà di impiego, divenuta ormai uno standard clinico in odontoiatria adesiva.

È una metodica poco esigente e dispendiosa in termini di corrente, che non richiede filamenti né filtri ottici: nel circuito di base, gli elettroni sono mobilizzati da un semiconduttore che ne contiene in eccesso (materiale N) a un substrato che invece si trova in difetto (materiale P). Lo spostamento induce emissione radiante a una lunghezza d’onda specifica in base al semiconduttore.

Interessante come i primi sistemi video non fossero basati sul comune modello RGB (acronimo di “red, green, blue”) ma difettassero proprio della luce blu. Ecco il perché della tardiva introduzione (anni ’90) in odontoiatria.

Le lampade a LED di prima generazione erano prodotti poco più che sperimentali: gli elementi emettitori allora disponibili, poco potenti, venivano disposti fittamente in numero da 8 a 64, ma erano sufficienti a polimerizzare i compositi contenenti canforochinone.

Nel passaggio alla seconda, poi alla terza generazione, è stata modificata la forma degli emettitori, che oggi sono elementi (chip) a superficie, ne è stata ampliata la lunghezza d’onda per rispondere ai nuovi fotoattivatori e ne è stata incrementata la potenza, di modo da permettere una maggiore penetrazione alla radiazione, il che ha permesso l’introduzione di prodotti quali le resine bulkfill.

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