Avaliação do comportamento da tribocorrosão de ligas Zn-Mg-Cu e Zn-Mg-Sn para biomateriais

• Processo: 22/15696-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Crystopher Cardoso de Brito
• Beneficiário: Crystopher Cardoso de Brito
• Pesquisador Anfitrião: Juan Jose de Damborenea Gonzalez
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental São João da Boa Vista. São João da Boa Vista , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Espanha
• Assunto(s): Bioengenharia Biomateriais Materiais metálicos Microestruturas Saúde pública Próteses ortopédicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomateriais | Ligas Zn-Mg | microestrutura | tribocorrosão | Biomateriais

Resumo

O desenvolvimento sustentável de novos materiais para aplicações biomédicas está alinhado aos objetivos 3 e 9 da Agenda 2030 da ONU, e do ponto de vista de saúde pública, principalmente no que tange o Sistema Único de Saúde (SUS) do Brasil, desenvolver biomateriais metálicos bioreabsorvíveis de baixo custo pode resolver várias questões envolvendo cirurgias para remoção de implantes ortopédicos. Materiais metálicos com características biodegradáveis tem sido alvo de investigações sistemáticas objetivando sua aplicação na forma de implantes temporários graças a uma combinação adequada de propriedades mecânicas e biocompatibilidade. O zinco (Zn) é um metal biocompatível, biodegradável e bioabsorvível e essencial na nutrição humana. Apresenta ainda baixo ponto de fusão (420°C), boa resistência à corrosão e baixa reatividade no estado líquido, o que facilita sua fusão e processamento a quente. O magnésio (Mg) é um metal atóxico, biodegradável e biocompatível. A adição Mg em ligas de Zn afeta positivamente o comportamento mecânico e a resistência à corrosão. Estudos experimentais enfatizando fatores relacionados aos parâmetros da microestrutura (morfologia, tamanho de grão, distribuição de fases intermetálicas, etc) e sua correlação com a tribocorrosão de ligas Zn-Mg-Cu e Zn-Mg-Sn são escassos na literatura. Nesta pesquisa, pretende-se desenvolver uma análise detalhada da evolução microestrutural de ligas Zn-1%Mg-(X) (onde X = 1%Cu ou 0,5%Sn) em condições transitórias de solidificação, com o objetivo de desenvolver correlações entre os parâmetros térmicos da solidificação, parâmetros quantitativos da microestrutura, e resistência à tribocorrosão em solução de Phosphate Buffered Saline (PBS). A caracterização microestrutural envolverá análises de DRX, microscopia ótica, confocal e eletrônica. Adicionalmente, serão realizados ensaios de corrosão em solução de PBS no sentido de se estabelecer correlações e comparações entre essas microestruturas e características químicas apropriadas a aplicações como biomateriais. Este estágio de pesquisa (BPE-FAPESP) será realizado no CENIM - Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas, Madri/Espanha com a Supervisão do Dr. Juan J. Damborenea. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

VIDA, TALITA; CRUZ, CLARISSA; BARROS, ANDRE; CHEUNG, NOE; BRITO, CRYSTOPHER; GARCIA, AMAURI. Biodegradable Zn-1wt.%Mg(-0.5wt.%Mn) Alloys: Influence of Solidification Microstructure on Their Corrosion Behavior. SURFACES, v. 6, n. 3, p. 13-pg., 2023-09-01. (22/15696-0, 21/11439-0, 14/50502-5)