Caracterização de nanofilmes de TiN/Ti e ZrN/Ti para revestimentos de eletrodos eletrocirúrgicos
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Catolica de Pelotas
Centro de Ciencias Sociais e Tecnologicas Brasil UCPel Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://tede.ucpel.edu.br:8080/jspui/handle/jspui/904 |
Resumo: | O avanço da tecnologia dos materiais possibilitou a melhoria e modernização de várias áreas, incluindo a medicina, com aplicações em dispositivos biomédicos. Materiais como nitreto de zircônio (ZrN) e nitreto de titânio (TiN) podem ser usados como revestimento em aplicações biomédicas devido à resistência à corrosão em condições fisiológicas, baixa adesão e estabilidade térmica. Por outro lado, as camadas intermediárias de titânio (Ti) podem evitar defeitos e melhorar a adesão das camadas superiores ao substrato. Ao serem montados como um sistema de filme fino, esses materiais reúnem propriedades antiaderentes interessantes, tornando-os candidatos adequados para revestir eletrodos eletrocirúrgicos. Neste estudo, são investigadas as propriedades antiaderentes de sistemas multicamadas de ZrN/Ti, TiN/Ti depositados pelo método de deposição de filmes finos sputtering em eletrodos eletrocirúrgicos convencionais de aço inoxidável AISI 302 que é composto basicamente por ferro (Fe) níquel (Ni) e cromo (Cr) . A estequiometria e a espessura dos sistemas foram avaliadas com medidas de Espectrometria de Retroespalhamento de Rutherford (RBS). Também foram avaliados os valores de rugosidade, molhabilidade e resistividade elétrica das superfícies com rugosímetro, goniômetro e através do método de quatro pontas, respectivamente. A qualidade e viabilidade dos novos revestimentos foram confirmadas através de testes de adesão simulando uma eletrocirurgia, com incisões usando os eletrodos eletrocirúrgicos em um retalho abdominal humano. Os cortes foram feitos para diferentes tempos de corte e potência elétrica do equipamento eletrocirúrgico. Após simulação de eletrocirurgia, os três bisturis foram pesados e foi verificada a diferença de peso entre ambos. A expectativa de um resultado apresentando valores mais baixos adesão de resíduos nos eletrodos revestidos de ZrN/Ti e TiN/Ti do que nos convencionais foi confirmada tendo em vista suas novas propriedades de superfície. |
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Caracterização de nanofilmes de TiN/Ti e ZrN/Ti para revestimentos de eletrodos eletrocirúrgicosfilme fino; propriedades antiaderentes; eletrodos eletrocirúrgicos; molhabilidade; resistividade elétrica; rugosidadethin-film; anti-adherent properties; electrosurgical electrodes; wettability; electrical resisitivity; rugosityENGENHARIASO avanço da tecnologia dos materiais possibilitou a melhoria e modernização de várias áreas, incluindo a medicina, com aplicações em dispositivos biomédicos. Materiais como nitreto de zircônio (ZrN) e nitreto de titânio (TiN) podem ser usados como revestimento em aplicações biomédicas devido à resistência à corrosão em condições fisiológicas, baixa adesão e estabilidade térmica. Por outro lado, as camadas intermediárias de titânio (Ti) podem evitar defeitos e melhorar a adesão das camadas superiores ao substrato. Ao serem montados como um sistema de filme fino, esses materiais reúnem propriedades antiaderentes interessantes, tornando-os candidatos adequados para revestir eletrodos eletrocirúrgicos. Neste estudo, são investigadas as propriedades antiaderentes de sistemas multicamadas de ZrN/Ti, TiN/Ti depositados pelo método de deposição de filmes finos sputtering em eletrodos eletrocirúrgicos convencionais de aço inoxidável AISI 302 que é composto basicamente por ferro (Fe) níquel (Ni) e cromo (Cr) . A estequiometria e a espessura dos sistemas foram avaliadas com medidas de Espectrometria de Retroespalhamento de Rutherford (RBS). Também foram avaliados os valores de rugosidade, molhabilidade e resistividade elétrica das superfícies com rugosímetro, goniômetro e através do método de quatro pontas, respectivamente. A qualidade e viabilidade dos novos revestimentos foram confirmadas através de testes de adesão simulando uma eletrocirurgia, com incisões usando os eletrodos eletrocirúrgicos em um retalho abdominal humano. Os cortes foram feitos para diferentes tempos de corte e potência elétrica do equipamento eletrocirúrgico. Após simulação de eletrocirurgia, os três bisturis foram pesados e foi verificada a diferença de peso entre ambos. A expectativa de um resultado apresentando valores mais baixos adesão de resíduos nos eletrodos revestidos de ZrN/Ti e TiN/Ti do que nos convencionais foi confirmada tendo em vista suas novas propriedades de superfície.The advancement of materials technology has made it possible to improve and modernize several areas, including medicine, with applications in biomedical devices. Materials such as zirconium nitride (ZrN) and titanium nitride (TiN) can be used as a coating in biomedical applications due to corrosion resistance under physiological conditions, low adhesion and thermal stability. On the other hand, the intermediate layers of titanium (Ti) can avoid defects and improve the adhesion of the upper layers to the substrate. When assembled as a thin film system, these materials have interesting non-stick properties, making them suitable candidates for coating electrosurgical electrodes. In this study, the non-stick properties of multilayer systems of ZrN/Ti, TiN/Ti deposited by the deposition method of thin films sputtering on conventional stainless steel electrosurgical electrodes AISI 302 which is basically composed of iron (Fe) nickel (Ni) and chromium (Cr) are investigated. Stoichiometry and system thickness were evaluated using Rutherford Backscatter Spectrometry (RBS) measurements. The roughness, wettability and electrical resistivity values of the surfaces were also evaluated using a roughness meter, goniometer and the four-point method, respectively. The quality and viability of the new coatings were confirmed through adhesion tests simulating electrosurgery, with incisions using electrosurgical electrodes in a human abdominal flap. The cuts were made for different cutting times and electrical power of the electrosurgical equipment. After electrosurgery simulation, the three scalpels were weighed and the difference in weight between them was verified. The expectation of a result showing lower residue adhesion values in the electrodes coated with ZrN/Ti and TiN/Ti than in conventional ones was confirmed in view of their new surface properties.Universidade Catolica de PelotasCentro de Ciencias Sociais e TecnologicasBrasilUCPelMestrado em Engenharia Eletronica e ComputacaoNASCIMENTO, Chiara das Dores doZIMPECK, Alexandra LackmanBARCELLOS, Franklin CorreaCAVA, SérgioCRUZ, Rafael Legal da2021-09-21T12:30:43Z2021-02-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCRUZ, Rafael Legal da. Caracterização de nanofilmes de TiN/Ti e ZrN/Ti para revestimentos de eletrodos eletrocirúrgicos. 2021. 63 f. Dissertação( Mestrado em Engenharia Eletronica e Computacao) - Universidade Catolica de Pelotas, Pelotas.http://tede.ucpel.edu.br:8080/jspui/handle/jspui/904porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpelinstname:Universidade Católica de Pelotas (UCPEL)instacron:UCPEL2021-09-22T04:00:13Zoai:tede.ucpel.edu.br:jspui/904Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www2.ufpel.edu.br/tede/http://tede.ucpel.edu.br:8080/oai/requestbiblioteca@ucpel.edu.br||cristiane.chim@ucpel.tche.bropendoar:2021-09-22T04:00:13Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UCpel - Universidade Católica de Pelotas (UCPEL)false |
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