Biofuncionalização de ligas biomédicas de titânio usando oxidação por micro-arco e o conceito de óxidos de alta entropia

Resumo

Na ortopedia, os implantes totais de quadril (THR) e joelho (TKR) à base de titânio tem sido o principal foco das pesquisas na área biomédica, uma vez que a região suporta importantes esforços biomecânicos das juntas no corpo humano, o que tem exposto os materiais a constantes mecanismos de corrosão e desgaste, comprometendo assim a sua vida útil. A liga Ti-6Al-4V (ASTM F136) é a mais utilizada atualmente dentre as ligas de titânio, em especial na área médica. Porém, a liberação de íons potencialmente tóxicos e alergênicos de Al e V após longo prazo de implantação têm requerido novas estratégias para o recobrimento da superfície. Dentre as diversas formas de modificação de superfície de metais, as técnicas à base de plasma têm se destacado na área biomédica, em específico o tratamento de oxidação por micro-arco (MAO). O MAO tem se estabelecido como uma ferramenta importante para a modificação de superfície do titânio, fornecendo um recobrimento óxido poroso, fortemente aderido ao substrato, e enriquecido com espécies químicas específicas da solução eletrolítica. Uma possibilidade interessante e nunca antes explorada para a área biomédica é a utilização de recobrimentos óxidos de alta entropia (HEO), compostos formados por cinco ou mais óxidos e que têm tido propriedades interessantes para diversas aplicações tecnológicas atuais. Neste sentido, o presente projeto possui o objetivo de avaliar, pela primeira vez, o efeito do tratamento de MAO na formação de recobrimentos óxidos porosos e de alta entropia (PHEOs) à base de óxidos de metais de transição (OTMs) de Ti, Mn, Al, Mo e Fe, e enriquecidos com elementos bioativos (Ca e P). Tendo o foco específico na biofuncionalização de superfície da liga biomédica Ti-6Al-4V, visando potencial aplicação como implantes ortopédicos. (AU)