Estudo de revestimentos MAO sobre ligas bioabsorvíveis à base de Mg nanoestruturadas para entrega de íons bioativos para aplicações em implantes.

• Processo: 24/05313-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Conrado Ramos Moreira Afonso
• Beneficiário: Conrado Ramos Moreira Afonso
• Pesquisador Anfitrião: Peter Minarik
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Charles University in Prague (CU), República Tcheca
• Vinculado ao auxílio: 18/18293-8 - Ligas de titânio: transformações de fases e manufatura aditiva aplicadas na obtenção de materiais com gradientes funcionais, AP.TEM
• Assunto(s): Módulo de elasticidade Biomateriais metálicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofunctional ion delivery | caracterização avançada | ligas de Mg | Micro-arc oxidation (MAO) | Módulo de Elasticidade | recobrimentos bioativos | Biomateriais Metálicos

Resumo

Existe um interesse significativo no desenvolvimento de melhores materiais para aplicações como biomateriais para implantes e dentre estes biomateriais, os metais desempenham um papel significativo em aplicações estruturais, onde são necessárias capacidade e resistência à diferentes carregamentos. Os primeiros biomateriais metálicos eram basicamente materiais inertes, como aço inoxidável e ligas de titânio. As ligas Beta de Ti são uma alternativa para aplicações como implantes devido ao seu baixo módulo de elasticidade (E = 50 - 80 GPa), mais próximo ao do osso (E = 30 GPa) e mais baixo que as ligas Ti-6Al-4V (100 GPa) e o Aço Inox (220 GPa). Posteriormente, tratamentos de superfície como a oxidação por micro-arco (microarc oxidation - MAO) podem ser 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. As ligas de Mg são consideradas o principal sistema candidato como ligas bioabsorvíveis devido à alta biocompatibilidade, baixo módulo de Young (45 a 60 GPa) e ao alto limite da ingestão diária de doses. É de grande interesse melhorar a resistência e reduzir a taxa de corrosão e a modificação superficial através de oxidação por micro-arco (MAO) de ligas Mg-Zn-(Ca) e Mg-Li-Y dão ótimas perspectivas deste controle da taxa de corrosão para aplicações como implantes bioabsorvíveis. Investigações recentes mostraram que técnicas de deformação plástica severa (SPD) são capazes de refinar grãos até a escala sub-micron até nano de ligas de Mg e melhorar sua resistência. No entanto, o efeito desse processamento na biodegradação ainda não está claro. Assim, o objetivo deste projeto é avaliar o efeito da modificação superficial através de oxidação por micro-arco (MAO) em ligas de Mg através de extrusão e deformação plástica severa através de ECAP (equal chanelling angular pressing) em ligas dos sistemas Mg-Zn-(Ca) e Mg-Li-Y como materiais biodegradáveis. O efeito de incorporação de íon de Ca, Mg e P no recobrimento de MAO será avaliado através de técnicas de caracterização. Aprofundar-se-á a cooperação internacional com o grupo da Charles University do projeto FAPESP-GACR #2021/03756-5 vigente e o Temático FAPESP #2018/18293-8 coordenado pelo prof. Rubens Caram, que também coopera com a Charles University.