El Material del bisturí de Medicina

 Los bisturís proceden de las primitivas armas o herramientas del hombre, por consiguiente la historia de los instrumentos, incluyendo el bisturí es la mismas que la de los objetos que utilizaba el hombre para conseguir el objetivo de cortar, perforar o separar elementos.  El bisturí originariamente procede del cuchillo y este a su vez del hacha de mano. El hacha de mano encontramos sus antecedentes en el paleolítico inferior, mas concretamente en los periodos , el chelense y el acheuliense, nombres derivados de los topónimos franceses de Chelles y Saint-Acheul, localidades donde se han encontrados hachas de mano, epocas de las primeras fases glaciales, hasta la tercera glaciación.

Tenemos que referirnos a la industria litica, es la primera  producción de utensilios para la actividad humana. Es por tanto la industria mas antigua que se conoce. En el Paleolitico (1.200.000 años) donde encontramos las primeras instrumentos de cantos rodados y posteriormente las hachas y puntas de silex ya existen cuchillos, se han encontrado instrumental en esta época además de los mencionados la sierra, rascadores, mazas, leznas, agujas, arpónes, venablos y arcos.

      En el Meseolitico (10.000 – 5.000 años) Se fabrican herramientas para horadar con puntas de saeta (puntas con pedúnculo y aletas), con puntas de microliticos geométricos (segmentos de circulo, trapecios, triangulos) y sobre todo la producción de láminas pequeñas que quedaban fijadas con resinas a las hoces primitivas hechas con caña, hueso o madera.

       En Neolitico (5000 –2000) donde aparece la agricucultga, la cerámica y el urbanismo, s continua la utilizacióin de la piedra pero esta es mas elaborada, se construyen instrumentos con piedra pulimentada y se inicia la incorporación de los metales.

       Se distinguen varios tipos de técnicas en la industria lítica que se fueron desarrollando a traves del tiempo. Estas técnicas, en la actualidad nos sirven para datar los yacimientos, supusieron grandes avances en la capacidad de dominio del medio, su desarrollo fue lento y modificó los habitos de sus usuarias. 

      Se distinguen los siguientes periodos:

        -Olduyavense. Desarrollado en África por sus primeros pobladores,son herramientas muy sencillas que requieren un pequeño gasto energético para su elaboración, por lo que se supone serian fabricadas según sus necesidades y abandonadas después de su uso. Se trata de piedras, normalmente cantos rodados, síles o similares, que eran tallados para la obtención del filo de uno de sus lados. Consistian en machacadores, que se utilizaba para extraer el tuétano de los huesos o finas lascas con filo que servian para cortar. Su fecha se situa en Äfrica a mas de 2.600.000 años y en Europa en un 1.000.000 años, como las encontradas en el yacimiento de la “Sima del elefante y con una datación mas reciente en la “Gran Dolina” en la Sierra de Atapuerca (España)

 Achalense

En tierras africanas se encontraron herramientas más elaboradas fechadas en 1.700.000 años. Estas herramientas tenían la característica de estar talladas por ambas caras y de ser, unas universales y otras especializadas.

Bifaces achelenses

La pieza más característica es la llamada bifaz o hacha de mano, que tenía usos muy diversos sirviendo para multitud de tareas pesadas, cortar, raspar, perforar… tanto es así que, coloquialmente, se las llama la navaja suiza del paleolítico. Se trata de una piedra de gran dureza, generalmente sílex, que es tallada por ambas caras hasta conseguir una forma triangular con una base semicircular. También se elaboraban herramientas para usos específicos como: picos triédricos, hendidores, raederas, denticulados…

Esta tecnología requería un gran gasto energético, había que buscar la materia prima precisa y conveniente, tallándola con sumo cuidado y habilidad, por lo que su uso era duradero, se mantenía en poder del individuo para su quehacer diario. También eran objeto de comercio, tanto la propia materia prima como las herramientas ya elaboradas.

Esta industria perduró por más de un millón de años, en los yacimientos de la Galería de Silex” y –Sima de los huesos” de la Atapuerca, en España, se han encontrado en un período de tiempo comprendido entre 600.000 y 300.000 años.

Musteriense

Se caracteriza por una nueva forma de tallar la piedra en la que se utilizan otros elementos para su trabajo. Hasta entonces las piedras se tallaban golpeándolas con otras piedras, con esta nueva técnica, conocida como Técnica Levallois, se usan golpeadores de madera o huesos y se realiza sobre un núcleo de piedra previamente tratado.

El núcleo original de piedra tiene forma de tronco troncopiramidal y se golpea para obtener lascas que luego se utilizarán para la elaboración de instrumentos especializados. Esto permite la obtención de elementos más pequeños y diversos. Esta fue la técnica que utilizaron los Neandertales durante casi toda su existencia.

 Paleolítico Superior.

Destaca por la elaboración de los mangos para los instrumentos. Éstos ya son pequeños y de uso muy concreto y se fabrican, especialmente, para su cometido.

En la europa occidental destacan la cultura Chatelperroniense, Auriñacense, Gravetiense, Solutrense y Magdaleniense.

 La obsidiana, llamada a veces vidrio volcánico ó copo de nieve, es una roca del tipo ígneo volcánica extrusiva perteneciente al grupo de los silicatos, con una composición química de silicatos alumínicos y un gran porcentaje (70% ó mayor) de óxidos sílicos. Su composición es parecida al granito y la riolita. La obsidiana no es un mineral, porque no es cristalino, aunque se parezca a uno. A menudo se le clasifica como un mineraloide. Su dureza en la escala de Mohs es de 5 a 5,5. Su peso específico es de 2,6.

Su color es negro, aunque puede variar según la composición de las impurezas del verde muy oscuro al claro, al rojizo y estar veteada en blanco, negro y rojo. El hierro y el magnesio la colorean de verde oscuro a marrón oscuro. Tiene la cualidad de cambiar su color según la manera de cortarse. Si se la corta paralelamente su color es negro, pero cortada perpendicularmente su color es gris.

La obsidiana es usada como ornamento. En ciertas culturas de la Edad de Piedra, era muy valorada, porque con ella se podían hacer cuchillas muy filosas, usadas como cuchillos o para lanzas, y cabezas de flechas. Como todos los vidrios y algunos otros tipos de rocas, la obsidiana se rompe con fractura concoidea. Puede golpearse con piedras más duras para modificar su forma. La obsidiana también se puede pulir para crear espejos rústicos.

Las culturas mesoamericanas usaron ampliamente la obsidiana para crear herramientas o como ornamento. También la usaron para crear armas, como el temible macahuitl o macana y puntas de venablos y flechas; porque al ser muy filoso perforaba y tajaba la piel y la carne con facilidad.

Incluso se han descubierto instrumetos quirúrgicos precolombinos hechos de este material. Actualmente, se utilizan cuchillas de obsidiana en las cirugías cardíacas y oculares porque su filo es mucho más delgado que aquel de los escalpelos de acero, siendo hasta cinco veces más filoso que éstos últimos. Los cortes hechos con las cuchillas de obsidiana son más finos y provocan menos daño del tejido orgánico, eso permite que las heridas quirúrgicas sanen rápidamente.

Neolitico

El descubrimiento de la agricultura cambia el modo de vida de las tribus humanas que deben elaborar otros instrumentos para las nuevas necesidades. Molinos de mano (metales), hachas, azuelas pulimentadas, dientes de hoz, etc. Los dientes de hoz son pequeñas esquirlas cortantes dispuestas en un mango de madera formando una hoz para segar los campos cultivados.

Utilización de los metales

La utilización de los metales daría paso a otra tecnología diferente a la lítica pero, básicamente, se puede decir que forma parte de ella ya que se trata de utilizar el mineral, tipos especiales de piedras, que había que procesar mediante «complejos» procedimientos. Esta nueva forma de industria daría nombre a tres importantes períodos prehistóricos, la Edad del Cobre, o Calcolítico, la Edad del Bronce y la Edad del Hierro.

No por el desarrollo de las tecnologías metalúrgicas la industria lítica decayó. El período Calcolítico es la fase de la Prehistoria en la que la talla de la piedra adquiere mayor sofisticación y maestría.

El trabajo de la piedra ha venido manteniendose hasta nuestros días, pero la importancia que adquirío en épocas prehistoricas para el desarrollo del hombre nunca ha sido igualada. Al abrise el conocimiento técnico al domínio de otras tecnológias la dependencia del desarrollo humano del trabajo de la piedra fue mitigandose llagando a quedar como una técnica menor.

EDAD DEL COBRE. HISTORIA DEL COBRE

El cobre es uno de los pocos metales que se encuentran en la naturaleza en estado «nativo», es decir, como metal directamente aprovechable. Por ello fue uno de los primeros en ser utilizado por el ser humano. Los otros metales nativos son el oro, el platino, la plata y el hierro de los meteoritos.

Se han encontrado utensilios de cobre nativo de en torno a 7000 aC. en Cayonu Tepesí (actual Turquía) y en Iraq.  El cobre de Çayönü Tepesí fue recocido, pero el proceso aun no estaba perfeccionado. En esta época los hombres de Oriente Próximo también utilizaban carbonatos de cobre (malaquita y azurita) tcon motivos ornamentales.

De en torno al quinto milenio adC datan los primeros crisoles que permitían producir cobre metálico a partir de carbonatos, reduciéndolos con carbón. Es el inicio de la llamada Edad del Cobre. apareciendo crisoles en toda la zona entre los Balcanes e Irán,, incluyendo Egipto. Se han encontrado pruebas de la explotación de minas de carbonatos de cobre desde épocas muy antiguas tanto en Tracia (Ai Bunar) como en la península del Sinaí.

Hacia el 3500 adC la producción de cobre en Europa entró en declive, por el agotamiento de los yacimientos de carbonatos. Por esta época se produjo la irrupción desde el este de unos pueblos, genéricamente denominados kurganes, que portaban una nueva tecnología: el cobre arsenical. Esta tecnología, quizás desarrollada en Oriente Próximo o en el Cáucaso,, permitía obtener cobre mediante la oxidación de sulfuro de cobre. Para evitar que el cobre se oxidase, se añadía arsénico al mineral. El cobre arsenical (a veces llamado también «bronce arsenical») era más cortante que el cobre anterior y además podía obtenerse de los muy abundantes yacimientos de sulfuros. Uniéndolo a la también nueva tecnología del molde de dos piezas, que permitía la producción en masa de objetos, los kurganes se equiparon de hachas de guerra y se extendieron rápidamente.

Ötzi, el cadáver hallado en los Alpesy datado hacia el 3300 adC, llevaba un hacha de cobre muy puro, con un 0.22% de arsénico. De en torno a esta época data también el yacimiento de Los Millares (Almería, España), centro metalúrgico cercano a las minas de cobre de la sierra de Gádor.

No se sabe cómo ni dónde alguien tuvo la idea de añadir estaño al cobre, produciendo el primer bronce. Debió ser un descubrimiento imprevisto porque el estaño es más blando que el cobre y sin embargo al añadirlo el bronce podía endurecerse más y los filos se conservaban más tiempo. Fue el comienzo de la Edad del Bronce,  fechado en torno a 3000 adC para Oriente Próximo, 2500 adC para Troya y el Danubio y 2000 adC para China. Durante muchos siglos el bronce tuvo un papel protagonista, cobrando gran importancia los yacimientos de estaño, a menudo alejados de los grandes centros urbanos de esta época.

El declive del bronce sólo empezó cuando, hacia el 1000 adC, surgió en Oriente Próximo una nueva tecnología que posibilitó la producción de hierro metálico a partir de minerales. Hubo también zonas del mundo donde nunca llegó a utilizarse el bronce, por ejemplo el África Subsahariana, que pasó directamente del Neolítico a la Edad del Hierro.

EDAD DE HIERRO

Aunque no se tienen datos precisos de la fecha en la que se descubrió la técnica de fundir mineral de hierro para producir un metal susceptible de ser utilizado, los primeros utensilios de este metal descubiertos por los arqueólogos en Egipto datan del año 3000 aC. También se sabe que antes de esa época se empleaban adornos de hierro.

 La mayor parte del cobre romano vino de la isla de Chipre ^], que ellos llamaron Cyprium y de la cual derivó la palabra Cuprum dando origen a Cu como símbolo químico del cobre.

La propiedad del cobre, del bronce y el latón, para resistir la corrosión hizo que estos metales permanecieran no sólo como decorativos, sino también como funcionales, durante la Edad Media y los sucesivos siglos de la revolución industrial, hasta nuestros días.

 REVOLUCION INDUSTRIAL. INDUSTRIA DEL ACERO

 La revolucion industrual y el descubrimiento del acero se consigue una autentica revolucion en la industria y tambien en las herramientos y por consiguiente en los instrumentos medico-quirugicos.

 El acero era conocido en la antigüedad, y quizá pudo haber sido producido por el método de boomery —fundición de hierro y sus óxidos en una chimenea de piedra u otros materiales naturales resistentes al calor, y en el cual se sopla aire— para que su producto, una masa porosa de hierro (bloom) contuviese carbón.

Algunos de los primeros aceros provienen del Este de África, fechados cerca de 1400 adC.

En el siglo IV adC. armas como la falcata fueron producidas en la península Ibérica.

La China antigua bajo la dinastía Han, entre el 202 adC y el 220 dC, creó acero al derretir hierro forjado junto con hierro fundido, obteniendo así el mejor producto de carbón intermedio, el acero, en torno al siglo I adC.^{[8] [9]}

Junto con sus métodos originales de forjar acero, los chinos también adoptaron los métodos de producción para la creación de acero wootz, una idea importada de India a China hacia el siglo V.

El acero wootz fue producido en India y en Sri Lanka desde aproximadamente el año 300 adC. Este temprano método utilizaba un horno de viento, soplado por los monzones.

 También conocido como acero Damasco, el acero wootz es famoso por su durabilidad y capacidad de mantener un filo. Originalmente fue creado de un número diferente de materiales, incluyendo trazas de otros elementos en concentraciones menores a 1000 partes por millón o 0,1% de la composición de la roca. Era esencialmente una complicada aleación con hierro como su principal componente. Estudios recientes han sugerido que en su estructura se incluían nanotubos de carbono, lo que quizá explique algunas de sus cualidades legendarias; aunque teniendo en cuenta la tecnología disponible en ese momento fueron probablemente producidos más por casualidad que por diseño.^[12]

En China, bajo la dinastía Song del siglo XI,  hay evidencia de la producción de acero empleando dos técnicas: una de un método «berganesco» que producía un acero de calidad inferior por no ser homogéneo, y un precursor del moderno método Bessemer el cual utilizaba una descarbonización a través de repetidos forjados bajo abruptos enfriamientos.

Grabado que muestra el trabajo en una fragua en la Edad Media.

El hierro para uso industrial fue descubierto hacia el año 1500 adC, en Medzamor, cerca de Erevan, capital de Armenia y del monte Ararat La tecnología del hierro se mantuvo mucho tiempo en secreto, difundiéndose extensamente hacia el año 1200 adC.

Los artesanos del hierro aprendieron a fabricar acero calentando hierro forjado y carbón vegetal en recipientes de arcilla durante varios días, con lo que el hierro absorbía suficiente carbono para convertirse en acero auténtico.

Las características conferidas por la templabilidad no consta que fueran conocidas hasta la Edad Media, y hasta el año 1740 no se produjo lo que hoy día denominamos acero.

Los métodos antiguos para la fabricación del acero consistían en obtener hierro dulce en el horno, con carbón vegetal y tiro de aire. Una posterior expulsión de las escorias por martilleo y carburación del hierro dulce para cementarlo. Luego se perfeccionó la cementación fundiendo el acero cementado en crisoles de arcilla y en Sheffield (Inglaterra) se obtuvieron, a partir de 1740, aceros de crisol.^[5]

Fue Benjamin Huntsman el que desarrolló un procedimiento para fundir hierro forjado con carbono, obteniendo de esta forma el primer acero conocido.

En 1856, Sir Henry Bessemer, hizo posible la fabricación de acero en grandes cantidades, pero su procedimiento ha caído en desuso, porque solo podía utilizar hierro que contuviese fósforo y azufre en pequeñas proporciones.

En 1857, Sir William Siemens ideó otro procedimiento de fabricación industrial del acero, que es el que ha perdurado hasta la actualidad, el procedimiento Martin Siemens,  por descarburación de la fundición de hierro dulce y óxido de hierro. Siemens había experimentado en 1878 con la electricidadpara calentar los hornos de acero, pero fue el metalúrgico francés Paul Héroult—coinventor del método moderno para fundir aluminio— quien inició en 1902 la producción comercial del acero en hornos eléctricos.

El método de Héroult consiste en introducir en el horno chatarra de acero de composición conocida haciendo saltar un arco eléctrico entre la chatarra y unos grandes electrodos de carbono situados en el techo del horno.

 En 1950 se inventa el proceso de colada continua que se utiliza cuando se requiere producir perfiles laminados de acero de sección constante y en grandes cantidades. El proceso consiste en colocar un molde con la forma que se requiere debajo de un crisol, el que con una válvula puede ir dosificando material fundido al molde. Por gravedad el material fundido pasa por el molde, el que está enfriado por un sistema de agua, al pasar el material fundido por el molde frío se convierte en pastoso y adquiere la forma del molde. Posteriormente el material es conformado con una serie de rodillos que al mismo tiempo lo arrastran hacia la parte exterior del sistema. Una vez conformado el material con la forma necesaria y con la longitud adecuada el material se corta y almacena.

En 2007 se utilizan algunos metales y metaloides en forma de ferroaleaciones, que, unidos al acero, le proporcionan excelentes cualidades de dureza y resistencia.

En muchas regiones del mundo, el acero es de gran importancia para la dinámica de la población, industria y comercio.