Melhorias Sinérgicas em Biocompatibilidade, Resistência à Corrosão e Propriedades Mecânicas de Ligas de Alta Entropia por meio de Engenharia de Nanoestruturas por Torção de Alta Pressão

• Processo: 25/22648-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 16 de fevereiro de 2026
• Data de Término da vigência: 15 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Ricardo Floriano
• Beneficiário: Jessica Trindade Teles
• Supervisor: Kaveh Edalati
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Kyushu University, Japão
• Vinculado à bolsa: 24/13459-6 - Estudo do Comportamento da Corrosão e da Biocompatibilidade de Ligas Multicomponentes do sistema Ti-Zr-Nb-Ta-Fe Hf1-xMox para as Aplicações como Biomaterial, BP.MS
• Assunto(s): Teste de biocompatibilidade Ligas de alta entropia Resistência à corrosão Torção sob alta pressão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biocompatibilidade | Biomateriais à base de titânio | Ligas de Alta Entropia | Nanotubos de TiO2 | resistência à corrosão | Torção sob alta pressão | Manufatura de Materiais Avançados

Resumo

Os materiais metálicos para uso biomédico são essenciais em diversas aplicações clínicas, especialmente em implantes ortopédicos e odontológicos, devido à sua combinação de alta resistência mecânica, excelente resistência à corrosão e adequada compatibilidade biológica.Este projeto, em colaboração com o WPI-I²CNER, tem como objetivo realizar um estudo sistemático das propriedades de corrosão e biocompatibilidade de ligas multicomponentes Bio-High-Entropy Alloys (Bio-HEAs) derivadas do sistema TiZrNbTaHf¿¿¿Mo¿, o qual apresenta alta tendência à formação de estrutura cúbica de corpo centrado (CCC/BCC).O foco deste estudo é identificar:i) Bio-HEAs com alta tendência à formação da fase BCC;ii) Caracterizar as ligas selecionadas, incluindo estrutura, propriedades mecânicas, comportamento frente à corrosão e desempenho biológico;iii) Realizar o revestimento superficial com nanotubos de TiO¿ e reavaliar todos os ensaios mencionados anteriormente.Para orientar o design das ligas, a metodologia será baseada em parâmetros semiempíricos e cálculos termodinâmicos (método CALPHAD), utilizando o software Thermo-Calc. As ligas selecionadas incluirão apenas elementos não tóxicos em sua composição e ainda não foram relatadas na literatura. Elas serão produzidas por fusão a arco, seguidas de caracterização estrutural e microestrutural por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada à espectroscopia de energia dispersiva (EDS), além de ensaios de dureza, testes de corrosão e avaliação da biocompatibilidade por meio do ensaio MTT (3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil brometo de tetrazólio).As ligas também serão submetidas a tratamentos térmicos específicos e ao processo de torção sob alta pressão (HPT), com o objetivo de promover melhorias significativas tanto nas propriedades mecânicas quanto na biocompatibilidade.Além disso, o projeto pretende avaliar as HEAs selecionadas após o revestimento superficial com nanotubos de TiO¿.Aproveitando a infraestrutura de pesquisa de ponta e as colaborações interdisciplinares disponíveis no WPI-I²CNER, o projeto busca gerar contribuições acadêmicas significativas, incluindo novos entendimentos sobre tendências atuais e futuras na pesquisa em biomateriais, além de proporcionar oportunidades de desenvolvimento pessoal e profissional em um ambiente internacional. (AU)