Síntese de recobrimentos bioativos à base de óxidos de alta entropia a partir da oxidação por micro-arco de um compósito de matrix metálica

• Processo: 24/14878-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Diego Rafael Nespeque Correa
• Beneficiário: Samuel Phelippe Bonetti
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/03148-3 - Biofuncionalização de ligas biomédicas de titânio usando oxidação por micro-arco e o conceito de óxidos de alta entropia, AP.R
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/02091-0 - Explorando as propriedades mecânicas em nanoescala de compósitos de matrix metálica a base de titânio reforçado com partículas de óxidos e tratado com oxidação por micro-arco, BE.EP.IC
• Assunto(s): Biomateriais Titânio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomaterial | Compósitos de Matriz Metálica | oxidação por micro-arco | óxido de alta entropia | titânio | Biomateriais

Resumo

O presente estudo concentra-se no desenvolvimento de um novo compósito de matriz metálica a partir do titânio comercial puro grau 2 e óxidos metálicos de interesse para a área biomédica (TiO2, Al2O3, MoO3, MnO2 e Fe2O3) como reforço. O compósito será formado por fusão a arco voltaico, com uma mistura equimássica de partículas de óxido na proporção de 5% volumétrica em relação ao titânio. O compósito será posteriormente submetido a um tratamento de superfície por oxidação por micro-arco (MAO) com o objetivo de aprimorar sua biofuncionalidade por intermédio da formação de óxidos de alta entropia porosos (PHEOs). O processo de MAO permitirá a incorporação de íons bioativos na superfície da liga, incentivando a osseointegração e regeneração óssea. Para este fim, o eletrólito utilizado no processo de MAO será composto por espécies químicas bioativas, como cálcio (Ca), fósforo (P) e magnésio (Mg). O projeto englobará uma estudo detalhado das características químicas, físicas, e estruturais, e uma avaliação preliminar das propriedades mecânicas, eletroquímicas, tribológicas e biológicas, do volume e da superfície do material. Por fim, espera-se que o projeto resulte no desenvolvimento de um novo compósito de matriz metálica com recobrimentos porosos do tipo HEOs, com propriedades promissoras para uso como implantes biomédicos biofuncionais, com melhor performance para o tratamento de traumas e lesões de ossos e juntas no corpo humano.