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

• Processo: 25/02091-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 18 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 17 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Diego Rafael Nespeque Correa
• Beneficiário: Samuel Phelippe Bonetti
• Supervisor: Emilio Jose Frutos Torres
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidad Complutense de Madrid (UCM), Espanha
• Vinculado à bolsa: 24/14878-2 - Síntese de recobrimentos bioativos à base de óxidos de alta entropia a partir da oxidação por micro-arco de um compósito de matrix metálica, BP.IC
• Assunto(s): Biomateriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomaterial | Compósito de Matriz Metálica | nanoindentação | oxidação por micro-arco | óxido de alta entropia | Biomateriais

Resumo

Este estudo se baseia no desenvolvimento de um novo compósito de matrix metálica a partir de titânio comercialmente puro grau 2 e alguns óxidos metálicos de interesse para a área biomédica (TiO2, Al2O3, MoO3, MnO2, and Fe2O3). O compósito será obtido por fusão a arco-voltaico, com a adição de quantidades equimássicas de partículas de óxidos na proporção volumétrica de 1%, 3% e 5% em relação à matriz de titânio. O compósito será submetido posteriormente a um tratamento de superfície por oxidação por micro-arco (MAO), com o objetivo de melhorar sua biofuncionalidade através da formação de óxidos porosos de alta entropia (PHEOs). O processo de MAO permitirá a incorporação de íons bioativos na superfície da liga, favorecendo a osseointegração e regeneração do osso. Para este fim, o eletrólito usado no processo MAO será composto por espécies químicas bioativas tais como cálcio (Ca), fósforo (P), e magnésio (Mg). O presente projeto englobará uma avaliação sistemática das propriedades mecânicas dos compósitos tratados por MAO em nanoescala por medidas de nanoindentação. A proposta principal é obter uma compreensão do papel das partículas de reforço embebidas na matriz e nos recobrimentos de MAO nas propriedades mecânicas locais. Então, os resultados obtidos serão correlacionados com os aspectos químicos, estruturais, microestruturais e biológicos, de forma a verificar a potencial aplicação como implantes biomédicos.