| Processo: | 11/09631-8 |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |
| Data de Início da vigência: | 01 de agosto de 2011 |
| Data de Término da vigência: | 31 de julho de 2013 |
| Área do conhecimento: | Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química |
| Pesquisador responsável: | Rubens Maciel Filho |
| Beneficiário: | Rubens Maciel Filho |
| Instituição Sede: | Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil |
| Assunto(s): | Biopolímeros Osso e ossos Biomateriais Polimetil metacrilato Modelos matemáticos Polimerização |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | biofabricação | modelagem matematica | Pmma | polimerização | Prototipagem rápida | Tecido Ósseo Artificial | Biofabricação |
Resumo
A geração de polímeros representa uma proporção bastante considerável da produção anual das indústrias químicas, sendo responsável pelo grande crescimento desse setor nos últimos anos. Entre os polímeros produzidos, destaca-se o Polimetilmetacrilato (PMMA), considerado um polímero "popular" por seu alto consumo em engenharia, como consequência de sua versatilidade e segurança. O PMMA é obtido a partir da polimerização em solução por radical livre do monômero Metacrilato de Metila (MMA). O Processo é realizado em um reator sequencial em batelada (BATCH), amplamente usado na indústria pela sua viabilidade e flexibilidade de operação. Durante o processo, busca-se definir a razão monômero-solvente-iniciador e a trajetória ótima de temperatura do processo que permita produzir o polímero com as características desejadas. No campo da medicina, o PMMA tem demonstrado altas potencialidades de uso pelas suas qualidades de bio-compatibilidade, fácil manipulação e baixa toxicidade, desta forma, são amplas suas aplicações em processo como *Correção de partes do corpo: cabeça, pescoço, nariz, lábios, maxilar e abdômen;*Substituição de ossos: implantes de cadeira e joelho, principalmente; *Cranioplastía: construção de próteses para repara defeitos cranianos.Por meio da Prototipagem Rápida (RP), é possível desenvolver ossos e Tecidos de Engenharia (TE) para regenerar tecidos humanos, ósseos ou orgânicos. Para o desenho e fabricação do TE, é importante considerar suas características e propriedades críticas como a porosidade, a razão entre área de superfície e volume, o tamanho de poro, a inter-conectividade do poro, a resistência estrutural, a forma ou a geometria global e a bio-compatibilidade. Os tecidos são elaborados a partir de modelos virtuais projetados no computador usando softwares de desenho assistido por computador, como o CAD. Entre as técnicas de RP, destaca-se a Sinterização Seletiva a Laser (SLS), a qual se baseia na sinterização localizada de um material termoplástico em pó pela ação do calor de um raio infravermelho de laser de CO2, contido em um dispositivo específico. O projeto de pesquisa associado a esta solicitação de auxilio, busca produzir no laboratório o polímero PMMA com as características ideais para ser utilizado na fabricação da prótese do fêmur via RP por SLS, e do cimento ósseo usando para estes implantes. A polimerização será realizada em um reator BATCH disponível, cujo aprimoramento está sendo realizado. Para a formulação da modelagem matemática que descreva a dinâmica do processo, variáveis e propriedades físico-químicas em função da temperatura e do tempo devem ser medidas experimentalmente, a través dos dispositivos adequados. A pesquisa, em andamento desde janeiro de 2010 será realizada em um período total de 4 anos, e tem como sede o Instituto de Fabricação Biofabris, adjunto a Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). (AU)
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