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Título
CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA E MECÂNICA DE NANOTUBOS DE OXIDO DE TITÂNIO EM SUBSTRATO DE TITÂNIO

Aluno: Douglas Tiago Valério - PIBIC/CNPq - Curso de Física (Bacharelado) (M) - Orientador: Neide Kazue Kuromoto - Departamento de Física - Área de conhecimento: 10000003 - Palavras-chave: propriedades mecânicas; stress-shielding; nanotubos - Colaborador: Luciane Sopchenski Santos, Mylena Hortz Ribas.

O titânio (Ti) é um biomaterial que possui propriedades mecânicas e de biocompatibilidade que permitem a sua utilização como matéria prima para confecção de próteses ortopédicas e implantes dentários. Dentre as propriedades mecânicas do titânio, o Módulo Elástico e a Dureza são importantes para um bom acoplamento mecânico entre o implante e o tecido receptor. Em comparação com outros metais o titânio possui um Módulo Elástico baixo, mas ainda muito maior do que o módulo elástico médio do tecido ósseo. É possível modificar a superfície do titânio com o objetivo de obter uma interface com um módulo elástico mais baixo na transição entre o osso e o implante, possibilitando uma diminuição do efeito Stress-Shielding, efeito este que pode levar a perda do implante a longo prazo. Uma dessas técnicas é o crescimento de nanotubos de dióxido de titânio na superfície do titânio através da oxidação anódica. Para a realização do trabalho foram utilizadas amostras de titânio comercialmente puro grau 2 (Ti-cp). As amostras de Ti-cp passaram por uma preparação metalográfica constituída de lixamento e polimento, em seguida foram anodizadas durante 60 minutos em uma célula eletrolítica, sendo empregado um eletrólito composto de H3PO4 1mol.L-1 + 0,3% wt HF e duas condições de potencial, 15V e 25 V. A morfologia e composição do filme de nanotubos foram analisadas com o uso de técnicas de microscopia eletrônica de varredura, a estrutura cristalina e molecular foi caracterizada com difração de raios-X e espectroscopia Raman. O módulo elástico foi medido através da técnica de nanoindentação instrumentada, usando uma ponta esférica. Os resultados preliminares indicam que os nanotubos foram formados perpendicularmente à superfície do substrato de maneira auto-organizada e seus diâmetros dependem da tensão aplicada. Testes de nanoindentação mostraram uma redução do módulo de elasticidade, quando comparada com o substrato de Ti.