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Processamento e caracterização das propriedades mecânicas e da biocompatibilidade de ligas multicomponentes dos sistemas (TiZrNbTa)90Cu10-xAgx e(TiZrNbMo)90Cu10-xAgx (para X = 0, 2.5, 5.0, 7.5 and 10 at%) produzidas para as aplicações biomédicas.

Processo: 23/07884-3
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2023
Vigência (Término): 31 de agosto de 2027
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Ricardo Floriano
Beneficiário:Payam Edalati
Instituição Sede: Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:22/03024-7 - Estrutura, processamento e propriedade de ligas multicomponentes avançadas para as aplicações biomédicas e armazenagem de energia, AP.PNGP.PI
Assunto(s):Biomateriais   Ligas de múltiplos elementos principais   Propriedades mecânicas   Teste de biocompatibilidade   Termodinâmica
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:biocompatibilidade | ligas multicomponentes | Propriedades mecânicas | Simulação Termodinâmica | Biomateriais

Resumo

Neste projeto de doutorado propõe-se um estudo sistemático da síntese e da caracterização microestrutural avançada das ligas multicomponentes dos sistemas: (TiZrNbTa)90Cu10-xAgx e (TiZrNbMo)90Cu10-xAgx para X = 0, 2.5, 5.0, 7.5 e 10 at.% com estrutura do tipo CCC. As ligas escolhidas contêm, em sua composição, elementos atóxicos e ainda não foram reportadas na literatura, e serão preparadas por fusão a arco sob atmosfera controlada. Após o processo de fusão a arco, as ligas serão processadas por tratamentos térmicos específicos e por torção sob alta pressão (High Pressure Torsion -HPT) no intuito de promover melhorias significativas nas propriedades mecânicas e da biocompatibilidade. Resultados da literatura demonstraram que o processamento de materiais por técnicas de deformação plástica severa, em especial o HPT, pode resultar na melhoria da biocompatibilidade do Titânio e suas ligas, principalmente, pelo acúmulo de deformação plástica aliada a presença de grãos ultrafinos. A viabilidade celular das ligas antes e após o processamento por HPT será investigada por meio do ensaio de citotoxicidade direta (Teste MTT) e citometria de fluxo (fragmentação de DNA e ciclo celular). Os resultados obtidos deverão contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos e das correlações entre processamento, estrutura e propriedades das ligas visando aplicações competitivas como biomateriais. Neste contexto, o principal objetivo deste projeto de doutorado é o de produzir e otimizar ligas de multicomponentes oriundas da simulação dos sistemas (TiZrNbTa) 90Cu10-xAgx e (TiZrNbMo)90Cu10-xAgx com estrutura do tipo cubica de corpo centrado (CCC) para aplicações competitivas como biomaterial. Para tanto, os seguintes objetivos específicos deverão ser executados: - O conhecimento detalhado dos sistemas (TiZrNbTa)90Cu10-xAgx e (TiZrNbMo)90Cu10-xAgx, ainda não explorados na literatura, quanto ao seu potencial como biomaterial. - A caracterização microestrutural, mecânica e da citotoxicidade das ligas poderão fornecer um melhor entendimento e compreensão dos sistemas, bem como uma comparação destas características com outros biomateriais tradicionais já reportados na literatura; - A avaliação do impacto e da importância da inclusão de tratamentos térmicos e de etapas do processamento por HPT nas ligas após processamento por fusão, buscando melhores resultados de biocompatibilidade através da melhoria da dispersão em escala nanométrica das ligas e da inclusão de deformações. (AU)

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