Desenvolvimento de filmes de óxido de titânio biofuncionalizados com gradiente estrutural e químico sobre a liga Ti-40Nb para aplicação em implantes osseointegrados - Costa, Natália de Araújo da [UNESP] (2020)
A persistência de complicações após cirurgia de juntas artificiais tem indicado que ainda existe uma forte demanda por melhorias em materiais de implante ortopédico. Os requerimentos atuais para evitar os problemas clínicos mais frequentes envolvem resistência à tribocorrosão, baixo módulo de elasticidade, promoção rápida de osseointegração e ampla atividade antibacteriana. As ligas binárias de Ti-Nb chamam a atenção da comunidade científica principalmente pelo seu atrativo baixo módulo de Young, enquanto que a técnica de micro-arc oxidation (MAO) permite a biofuncionalização da superfície do implante de uma maneira versátil e de baixo custo. Portanto, este trabalho teve como objetivo investigar, pela primeira vez, um novo processo de funcionalização de superfícies pela técnica de MAO, consistindo na formação de camadas porosas incorporadas com agentes bioativos (Ca, P, Mg, Zn e Sr) e nanopartículas cerâmicas (ZrO2 NPs) gradualmente distribuídas na superfície da liga biomédica Ti-40Nb (%p.) para aplicação em implantes osseointegrados. Os revestimentos de MAO foram formados sob influência de diferentes valores de voltagem, com ou sem a presença de ZrO2 NPs no eletrólito. Os mecanismos gerais de crescimento do óxido e incorporação de ZrO2 NPs foram discutidos para as diferentes condições de processamento a partir de análises morfológicas, químicas e estruturais. O comportamento de tribocorrosão das novas superfícies foi elucidado para duas condições de carregamento em solução fisiológica. Os resultados indicaram que uma incorporação inerte melhorada de ZrO2 NPs pôde contribuir para a acomodação de estresses internos, e então retardar eventuais fenômenos de fragilidade e cracking associados a revestimentos de MAO ricos em rutilo durante vigorosas solicitações mecânicas.