Caracterización elástica y resistente de tejidos biológicos mediante correlación tridimensional de imagen digital (DIC-3D)

Abstract

Este trabajo tiene como objetivo diseñar y poner a punto un sistema de ensayo a tracción y medida de deformaciones mediante la correlación de imágenes digitales (DIC) para ensayar muestras de tejido biológico. El propósito global del proyecto de “Caracterización elástica y resistente de tejidos biológicos mediante correlación de imagen digital” consiste en ensayar muestras de tejido humano, tomando fotografías del ensayo a tracción para su posterior tratamiento con la técnica DIC. Las imágenes obtenidas y analizadas con DIC permitirán finalmente determinar propiedades elásticas de los materiales ensayados. Para la construcción de este banco de ensayo, ha estado necesario usar varias técnicas, muchas de las cuáles se han podido abordar en el grado de Ingeniería en Tecnologías Industriales: desde el diseño CAD (Diseño asistido por computadora), pasando por la fabricación aditiva de algunos componentes y finalizando con la programación del sistema para su automatización. Este trabajo muestra la complejidad que implica la construcción de un prototipo como este, describiendo todas sus etapas cruciales. El diseño mecánico desarrollado en esta parte del proyecto, junto con el diseño eléctrico y electrónico, además de la configuración del software, permite dejar la máquina de ensayos lista para cualquier prueba sobre tejidos biológicos o materiales similares que se deseen estudiar, siempre que las muestras tengan dimensiones compatibles con el aparato. El resultado logrado con esta instalación constituye una técnica de biomecánica poco empleada todavía, pero de gran futuro en el ámbito de la biomecánica. La finalidad del proyecto global es de entender el comportamiento elástico de materiales complejos sujetos a variaciones, como los tejidos biológicos, y ayudar a desarrollar técnicas quirúrgicas o de simulación biomecánica, que favorezcan una mejor aclimatación y rehabilitación del cuerpo humano.