Materiais 3D-4D impressos e sua resposta a estímulos externos

• Processo: 19/00654-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 29 de abril de 2019
• Data de Término da vigência: 28 de agosto de 2019
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Silvia Lenyra Meirelles Campos Titotto
• Beneficiário: Daniela Ribeiro
• Supervisor: Eujin Pei
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Brunel University, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 18/14234-7 - Estudo de características de hidrogéis e simulação de seu comportamento sob estímulos externos, BP.IC
• Assunto(s): Biomimética Polímeros biomiméticos Hidrogéis Impressão tridimensional Modelagem tridimensional Biomedicina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Additive Manufacturing | biomimetic design | external stimuli | Hydrogel | shape memory polymers | Additive Manufaturing

Resumo

O projeto BEPE almeja abordar principalmente o comportamento de polímeros com memória de forma obtidos por impressão 3D quando submetidos a estímulos externos e o efeito do biofilme bacteriano nessas estruturas por testes práticos. A escolha do tema se deve ao fato de que o projeto irá contribuir como pesquisa básica para aplicações biomédicas de materiais impressos, uma proposta do projeto brasileiro. Assim, o comportamento de PLA e ABS quando submetidos ao estímulo de temperatura será abordado por referências bibliográficas e simulação via Blender, SolidWorks e/ou 3Ds Max. Também haverá desenvolvimento de modelos dos polímeros com memória de forma para impressão 3D (com aplicação da biomimética) e experimentos, usando hidrogel de alginato de sódio, presença de bactéria e de NGAs para entender como esses componentes afetam o comportamento dos polímeros (com e sem o estímulo de temperatura). Essa etapa irá comparar as simulação realizadas com os resultados coletados pelos testes práticos. Além disso, a impressão 4D será abordada uma vez que polímeros com memória de forma 3D impressos e seu comportamento quando expostos a estímulo externo são partes importantes para desenvolver materiais 4D impressos. Desse modo, Dr. Pei, um especialista em manufatura aditiva e design, irá supervisionar esse projeto uma vez que o desenvolvimento de um design específico é fundamental para a funcionalidade dos materiais impressos. Dr. McCarthy irá atuar como co-orientador uma vez que possui experiência em hidrogéis e aspectos biomédicos, como a formação de biofilme. Assim, o projeto BEPE irá contribuir com o grupo de pesquisa "Impressão 4D e Biomimética" que possui interesse em manufatura aditiva, design biomimético e materiais que mudam ao longo do tempo. Antes de retornar para o Brasil, os processos de teste e os resultados serão apresentados na Brunel University London como apresentação especial destinada principalmente a pesquisadores da universidade com interesse nas áreas abordadas na BEPE, e as descobertas documentadas serão submetidas para publicação em jornais Qualis A1 como o Journal of Biomedical Materials Research e/ou the Progress in Additive Manufacturing Journal. (AU)