Caracterização de ligas avançadas de Mg-Li-Y para aplicações como biomateriais para implantes biodegradáveis

• Processo: 21/07125-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica
• Pesquisador responsável: Conrado Ramos Moreira Afonso
• Beneficiário: Fernanda Carol Vidal Fernandes
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Biomateriais metálicos Módulo de elasticidade Biodegradação Aço inoxidável Propriedades mecânicas Caracterização microestrutural Teste de biocompatibilidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomateriais metálicos | Caracterização microestrutural | Implantes Biodegradáveis | ligas de Mg | Módulo de Elasticidade | Propriedades mecânicas | Biomateriais Metálicos para Implantes

Resumo

De modo a determinar o efeito do refinamento de grãos, até a faixa sub-micrométrica (ultrafina), nas propriedades mecânicas, de corrosão e de biocompatibilidade de ligas de magnésio. Existe um interesse significativo no desenvolvimento de melhores materiais para aplicações de implantes. Entre os biomateriais, os metais desempenham um papel significativo em aplicações estruturais, onde são necessárias capacidade e resistência à carga. Os primeiros biomateriais metálicos eram basicamente materiais inertes, como aço inoxidável e ligas de titânio. Posteriormente, tratamentos de superfície foram utilizados para melhorar a interação do implante com o tecido que o cerca. O interesse recente se transformou em materiais que são capazes de degradar enquanto o tecido circundante se recupera. O Mg é considerado o principal candidato ao material metálico biodegradável devido à alta biocompatibilidade, baixo módulo de Young (45 a 60 GPa) e ao alto limite da ingestão diária de doses. No entanto, suas propriedades mecânicas (resistência e ductilidade) e taxa de corrosão precisam ser aprimoradas. Basicamente, é de grande interesse melhorar a resistência e reduzir a taxa de corrosão. Muitos grupos de pesquisa se concentraram em avaliar o efeito de elementos de liga e o processamento termomecânico nessas propriedades. Investigações recentes mostraram que técnicas severas de deformação plástica são capazes de refinar significativamente a estrutura de grãos de magnésio e de suas ligas e melhorar sua resistência. No entanto, o efeito desse processamento na biodegradação ainda não está claro. Além disso, a maioria das pesquisas se concentrou em ligas convencionais usadas em aplicações estruturais que podem conter elementos de liga tóxicos. Assim, o objetivo da presente pesquisa é avaliar o efeito do refinamento de grãos por meio de diferentes técnicas de deformação plástica severa no desempenho de diferentes ligas do sistema Mg-Li-Y como candidatos a materiais biodegradáveis. A composição das ligas na presente investigação será focada na aplicação biológica e, portanto, apenas elementos não tóxicos serão utilizados. Além disso, o teor máximo de elementos de liga será baseado na ingestão diária máxima permitida desse elemento e na taxa de degradação do material.(AU)