Obtenção de scaffolds poliméricos baseados em poli(ácido lático), hidroxiapatita e óxido de grafeno utilizando o método de manufatura aditiva por “fused deposition modeling”
| Ano de defesa: | 2018 |
|---|---|
| Autor(a) principal: |
Siqueira, André da Silva
 |
| Orientador(a): |
Fechine, Guilhermino José Macêdo
|
| Banca de defesa: |
Carastan, Danilo Justino
,
Donato, Ricardo Keitel
|
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Presbiteriana Mackenzie
|
| Programa de Pós-Graduação: |
Engenharia de Materiais
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| Departamento: |
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
|
| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: | |
| Área do conhecimento CNPq: | |
| Link de acesso: | http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/24243 |
Resumo: | The present work aims to obtain and characterize a composite filament based on poly (lactic acid) (PLA), hydroxyapatite (HA) and graphene oxide, to process it by fused deposition modeling (FDM), and then make scaffolds for bone tissue growth and order to evaluate the properties of the obtained structure. To achieve these goals composite of PLA/HA, PLA/GO and PLA / HA / GO with concentrations of 0.05 wt %, 0.1 wt % and 0.3 wt % GO and 30 wt % HA were obtained by melt state blending and subsequently processed by FDM. The graphite oxide was obtained by modified Hummers method and characterized by X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis and Raman spectroscopy. The PLA and composites were characterized by molar mass measurements, infrared and Raman spectroscopy, tensile strength tests, contact angle measurements (surface energy), differential scanning calorimetry (DSC) and rheological tests. The insertion of GO into PLA and PLA/HA composites led to improvements in the mechanical properties (tensile) and also modified significantly the surface properties of the materials and the composition with 0.05 wt % of GO has shown the better results in both characteristics. These improvements occurred due to the strong interaction of the GO sheets with the PLA matrix that indicates the process of obtaining the composites via the melting state was correctly conducted. All PLA / HA / GO compositions presented rheological characteristics compatible with of scaffolds production process via FDM. The insertion of the GO into the PLA matrix and the PLA / HA composite has been shown to be extremely promising, and possibly to increase the variety of PLA / HA based biomaterials application. |
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2018-05-21T13:34:35Z2020-05-28T18:07:39Z2020-05-28T18:07:39Z2018-02-06SIQUEIRA, André da Silva. Obtenção de scaffolds poliméricos baseados em poli(ácido lático), hidroxiapatita e óxido de grafeno utilizando o método de manufatura aditiva por “fused deposition modeling”. 2018. 104 f. Dissertação( Engenharia de Materiais) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo.http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/24243The present work aims to obtain and characterize a composite filament based on poly (lactic acid) (PLA), hydroxyapatite (HA) and graphene oxide, to process it by fused deposition modeling (FDM), and then make scaffolds for bone tissue growth and order to evaluate the properties of the obtained structure. To achieve these goals composite of PLA/HA, PLA/GO and PLA / HA / GO with concentrations of 0.05 wt %, 0.1 wt % and 0.3 wt % GO and 30 wt % HA were obtained by melt state blending and subsequently processed by FDM. The graphite oxide was obtained by modified Hummers method and characterized by X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis and Raman spectroscopy. The PLA and composites were characterized by molar mass measurements, infrared and Raman spectroscopy, tensile strength tests, contact angle measurements (surface energy), differential scanning calorimetry (DSC) and rheological tests. The insertion of GO into PLA and PLA/HA composites led to improvements in the mechanical properties (tensile) and also modified significantly the surface properties of the materials and the composition with 0.05 wt % of GO has shown the better results in both characteristics. These improvements occurred due to the strong interaction of the GO sheets with the PLA matrix that indicates the process of obtaining the composites via the melting state was correctly conducted. All PLA / HA / GO compositions presented rheological characteristics compatible with of scaffolds production process via FDM. The insertion of the GO into the PLA matrix and the PLA / HA composite has been shown to be extremely promising, and possibly to increase the variety of PLA / HA based biomaterials application.O presente trabalho visa obter e caracterizar um filamento compósito baseado em poli(ácido lático) (PLA), hidroxiapatita (HA) e óxido de grafeno, processá-lo por Fused deposition modeling (FDM), fabricar scaffolds para crescimento de tecido ósseo. Para alcançar esses objetivos fcompósitos de PLA/HA, PLA/GO e PLA/HA/GO com concentrações de 0,05%, 0,1% e 0,3% de GO e 30% de HA (em massa) foram preparados por meio de mistura no estado fundido e posteriormente processados por FDM. Comprovou-se a obtenção do óxido de grafite por técnicas de difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica e espectroscopia Raman. O PLA e os compósitos foram caracterizados por medidas de massa molar da matriz polimérica, espectroscopia no infravermelho e Raman, ensaios mecânicos de tração, medidas de ângulos de contato (energia de superfície), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e ensaios reológicos. A inserção do GO no PLA e no compósito PLA/HA conduziu a melhorias das propriedades mecânicas (tração) dos materiais e também modificou significativamente as propriedades de superfície dos materiais estudados, sendo a concentração de 0,05% em massa a que apresentou melhor desempenho em ambas as características. Essas melhorias aconteceram devido à forte interação das folhas de GO com a matriz de PLA, o que indica que o processo de obtenção dos compósitos via estado fundido foi corretamente conduzido. Todas as composições PLA/HA/GO apresentaram características reológicas compatíveis com o processo de produção dos scaffolds via FDM. A inserção do GO na matriz de PLA e no compósito PLA/HA demonstrou-se ser extremamente promissora, e possivelmente aumentarão a variedade de aplicações dos biomateriais baseados em PLA/HA.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Presbiteriana MackenzieEngenharia de MateriaisUPMBrasilEscola de Engenharia Mackenzie (EE)http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesspoli(ácido lático)hidroxiapatitaóxido de grafenofused deposition modelingscaffoldCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICACNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::SINTESE ORGANICACNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::POLIMEROS E COLOIDESCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::CINETICA QUIMICA E CATALISECNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::COMPOSTOS ORGANO-METALICOSObtenção de scaffolds poliméricos baseados em poli(ácido lático), hidroxiapatita e óxido de grafeno utilizando o método de manufatura aditiva por “fused deposition modeling”info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisFechine, Guilhermino José Macêdohttp://lattes.cnpq.br/8109533360196619Carastan, Danilo Justinohttp://lattes.cnpq.br/7462836318959519Donato, Ricardo Keitelhttp://lattes.cnpq.br/4933879102244479http://lattes.cnpq.br/9521596887711227Siqueira, André da Silvahttp://tede.mackenzie.br/jspui/retrieve/16619/Andr%c3%a9%20da%20Silva%20Siqueira.pdf.jpghttp://tede.mackenzie.br/jspui/bitstream/tede/3595/5/Andr%C3%A9%20da%20Silva%20Siqueira.pdfpoly (lactic acid)hydroxyapatitegraphene oxidefused deposition modelingscaffoldreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzieinstname:Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)instacron:MACKENZIE10899/242432020-05-28 15:07:39.047Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.mackenzie.br/jspui/PRI |
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