Los brackets de zafiro, ¿son realmente de zafiro?

Fronteras

Una de las formas más estéticas de pasar por un tratamiento de ortodoncia es utilizar brackets transparentes, los denominados brackets de zafiro. Existen otros métodos todavía más discretos, como el Invisaling, aunque no es válido para todos los casos y en algunas situaciones el tiempo del tratamiento podría dilatarse.

Sabemos que el zafiro es una piedra preciosa de gran valor. Una piedra del tamaño de un guisante costaría unos 1.500 €. Entonces, ¿cómo es posible que los brackets se fabriquen con este material y aun así la ortodoncia no alcance precios astronómicos? ¿Realmente llevamos zafiros pegados a nuestros dientes?

Qué es el zafiro

El zafiro es un mineral de tipo corindón. Esto quiere decir que está compuesto por óxido de aluminio. El óxido de aluminio es transparente como el vidrio, en cambio el zafiro presenta diferentes coloraciones, especialmente azuladas. Estos colores se deben a la presencia de impurezas de cromo, hierro o titanio.

Tanto el rubí como el zafiro son corindones. A estas piedras las denominamos rubí o zafiro por una clasificación arbitraria en función del color: se le llama rubí a los corindones de colores cálidos (a excepción de la variedad amarilla, que es considerada zafiro) y zafiro a los colores fríos (a excepción de las variedades blanca y gris que son rubíes).

Estas piedras preciosas tardan miles de años en formarse a partir de rocas metamórficas, y precisan alta temperatura y presión. Es uno de los motivos por los que son tan escasas y, por tanto, tan valiosas. Otra de las virtudes del zafiro es que es extremadamente duro (resistente al rayado). Le corresponde una dureza de 9 en la escala de Mohs, lo que le convierte en el mineral más duro tras el diamante.

La evolución de los brackets transparentes

Los primeros brackets estéticos aparecieron alrededor de la década de los 70. Estos brackets se fabricaban inyectando policarbonato en un molde. El policarbonato es un polímero (coloquialmente denominado plástico) de tipo termoplástico, es decir, que se puede moldear aplicando calor. Es un material transparente y resistente al impacto, lo que podría hacer suponer que sería un buen sustituto de los brackets metálicos. La realidad es que este material no tuvo el buen resultado que se esperaba. Aparecían manchas y coloraciones debidas al consumo de colorantes alimenticios, café, té, zumos y tabaco. Además, no era lo suficientemente duro, con lo que terminaba deformándose por presión del arco metálico que une los brackets entre sí.

A mediados de los 80 se desarrollaron los primeros brackets cerámicos. Estos se fabrican de dos maneras, o bien esculpiendo piedra de cristal zafiro empleando herramientas con punta de diamante, o bien a través de un aglutinado térmico de alúmina. El primero se denomina alúmina monocristalina, y el segundo alúmina policristalina, por presentar el óxido de aluminio formando diferentes tipos de cristales (diferentes ordenamientos) en lugar de uno.

Ambos materiales resisten la tinción, la ranura no se distorsiona por presión del arco y además son químicamente inertes, con lo que el paciente puede ingerir cualquier líquido y comida sin miedo al desgaste.

El arco metálico se fija a los brackets a través de gomas, con lo que estas sí terminan tiñéndose con la comida. Pero como se cambian al menos una vez al mes, no son un verdadero problema estético.

Tampoco presentan grandes problemas de fricción con el arco, obteniéndose resultados similares a los que se obtienen con los brackets metálicos convencionales. También hay brackets cerámicos que resuelven estos problemas incorporando metal a la ranura o un sistema de autoligado que evita el uso de gomas.

Cómo se pegan los brackets a los dientes

Para pegar los brackets primero se limpian los dientes con un cepillo y una pasta de pulir de polvo de piedra pómez. Luego se aplica un gel con ácido ortofosfórico, que no daña el diente y abre los poros superficiales del esmalte para ganar retención. Además, este ácido elimina completamente la placa bacteriana. Los restos se eliminan con agua.

Una vez terminada la limpieza se procede a la colocación de los brackets, para ello se utilizan composites adhesivos de secado rápido, también transparentes. Químicamente son acrilatos (como el metilmetacrilato, los poliácidos acrílicos y los diacrilatos). Para sellar el composite se aplica aire y luz ultravioleta.

Cómo se hace el zafiro de los brackets

El zafiro de los brackets de zafiro no es el mismo que el de las piedras preciosas de las joyas. Si fuese así, el precio de la ortodoncia sería desorbitado. Para la ortodoncia se fabrica el zafiro de forma sintética, de modo que obtenemos la misma estructura química y la misma composición: óxido de aluminio. Al no contener impurezas de otros metales, este zafiro será completamente transparente.

La composición del zafiro es óxido de aluminio (Al2O3), también denominado alúmina. Este compuesto se extrae de las minas de bauxita. La bauxita es una roca con alto contenido en óxido de aluminio hidratado. Este mineral se pulveriza finamente. Es el que se utiliza para fabricar aluminio. Y tiene la propiedad de que si lo calentamos lo suficiente es capaz de formar cristales de zafiro.

Para fabricarlo se parte de pequeños cristales de alúmina que se calientan en un crisol en un horno a 2.200 oC, la mitad de la temperatura de la superficie del sol, que logra fundir la alúmina. A continuación se introduce en el crisol una varilla con una minúscula porción de zafiro. Y se deja caer la temperatura para que la alúmina comience a solidificar. La porción de zafiro actúa como semilla. Alrededor de ella empezará a cristalizar la alúmina siguiendo la misma estructura cristalina que el zafiro. Este proceso de crecimiento del cristal puede tardar hasta un par de semanas. Así suelen fabricarse piedras de zafiro sintético de hasta 200 kg.

Estas piedras de zafiro sintético son tan duras como el zafiro natural. Para tallarlas es necesario emplear un mineral más duro que el zafiro: el diamante. También hay técnicas que permiten el tallado por medio de corte ultrasónico o por combinación de ambas. Así se talla el zafiro que se emplea para los brackets, para los láseres, para las esferas de los relojes o los protectores de sensores y cámaras militares.

Conclusión

Los brackets de zafiro son realmente de zafiro. En lugar del valioso zafiro natural se emplea o bien alúmina policristalina, o bien zafiro sintético. Este último es un cristal de alúmina, igual que lo es el zafiro natural, compuesto por los mismos elementos en la misma disposición.

Si llevas brackets de zafiro, llevas zafiro pegado a tus dientes. Sonríe con glamur.

Sobre la autora: Déborah García Bello es química y divulgadora científica

3 comentarios

  • Avatar de Jorge Alonso

    Muy interesante el artículo (como todos los que publicas en tu blog) Soy odontólogo y me Informaste sobre detalles que yo no sabía (mi especialidad no es la ortodoncia).
    Sería interesante que algún día publiques algo sobre las coronas dentales «de zirconio» para romper algunos mitos que giran en el gran público con respecto a ellas. Me pongo a tu disposición para asesorarte al respecto
    Felicitaciones por tu trabajo, un saludo
    Jorge Alonso

  • Avatar de David

    Hola Déborah,

    Me ha parecido un artículo muy interesante, como es costumbre en tu blog. A demás, en este caso hasta hace poco llevé brackets de zafiro. Presumido que es uno 😀

    No obstante me queda una duda… si este zafiro sintético es transparente e indistinguible del natural, por qué no se utiliza en joyería? Podría un experto diferenciarlos? Cómo lo lograría?

    Gracias y enhorabuena por tu blog.

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