Propriedades mecânicas e biológicas dos materiais dentários

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Propriedades mecânicas e biológicas 
dos materiais 
• São definidas pelas leis da mecânica, isto é, a ciência física que lida com 
a energia e forças e seus efeitos nos corpos 
• Resistência: capacidade de resistir as cargas sem que se tenha fratura ou 
deformações excessivas 
• Carga: força por unidade de área que resiste a uma força interna 
• Tensão: força por unidade de área atuando em milhões de átomos ou 
moléculas em um plano material -> é a reação a carga 
• Deformação: alteração da dimensão quando a carga superar a tensão de 
um corpo antes da fratura. Em geral se segue a sequência deformação elástica 
-> deformação plástica -> deformação permanente (fratura), e ela ocorre quando 
tensões são induzidas por força ou pressão externa 
• Os tipos de carga (força) podem ser de tração (produz tensão de tração), 
força de compressão (produz tensão de compressão), força de cisalhamento 
(produz tensão de cisalhamento) e força de flexão (produz os 3 tipos de tensão 
em uma estrutura) 
TIPOS DE TENSÃO 
• Tensões de tração: é uma tensão causada por uma carga que tende a 
esticar ou alongar um corpo, uma tensão de tração está acompanhada por uma 
deformação de tração 
• Tensões de compressão: é uma tensão causada por uma carga que tende 
a comprimir, essa tenção está associada a uma deformação de compressão 
• Tensão de cisalhamento: tensão causada por uma carga que tende a 
resistir ao deslocamento de uma porção do corpo sob outra, é acompanhada por 
uma deformação de cisalhamento 
 
 
 
• O ponto de quebra 
vai ser o ponto RTM 
• O ponto P vai ser o 
marco entre deformação 
elástica (deformação 
reversível, some quando a 
força é removida) e plástica 
(deformação permanente, 
nunca se recupera quando 
a força é removida) 
 
• A tensão de flexão é causada por uma dos três tipos de cargas em uma 
estrutura, que gera três tipos de tensões nessa estrutura, ex: prótese fixa de três 
elementos ou de dois elementos do tipo extremidade livre (o comportamento da 
força e tensões) 
• Em condições práticas, todos os tipo de tensão estão presentes -> os 
átomos tentam “fugir” 
• A tensão não depende da intensidade da carga, a tensão já é inerente ao 
corpo, quem depende da carga é a deformação permanente 
• Relação de Poisson: a distribuição de Poisson é a forma pela qual a 
distribuição de tensões é calculada quando uma carga não tem tensão especifica 
• A liberação de tensões ocorre após a deformação, durante o processo de 
deformação, os átomos são deslocados e o sistema perde equilíbrio. Após esse 
deslocamento, por difusão os átomos tentam voltar para a posição de equilíbrio 
e por isso ocorre a liberação de tensões -> “memoria atômica” -> acontece 
sempre em resposta a uma carga 
PROPRIEDADES MECÂNICAS 
• As propriedades mecânicas são embasadas em deformações elásticas e 
plásticas 
• Modulo de elasticidade: é a razão entre tensão e deformação na porção 
linear da curva, que proporciona uma constante de elasticidade, relaciona-se 
com a inclinação da curva, que tem relação com a rigidez de um material e indica 
G
R
Á
F
IC
O
 T
E
N
S
Ã
O
 X
 D
E
F
O
R
M
A
Ç
Ã
O
 
a relativa rigidez de um material, a qual é mensurável pela inclinação curva na 
porção elástica de um diagrama de tensão/deformação (incapacidade de 
deformação elástica) -> linha mais perpendicular = material mais duro 
• Flexibilidade: deformação que ocorre quando o material é tensionado ao 
seu limite proporcional, espera-se que a estrutura volte a seu formato original 
após a deformação 
• Resiliência: é a quantidade de energia absorvida por uma estrutura 
quando essa é tensionada até seu limite proporcional (parte elástica da curva),a 
medida que o espaço entre os átomos aumenta, a energia interna aumenta, a 
tensão não pode ser maior que o limite proporcional -> mais afastados os 
átomos, maior a resiliência 
• Tenacidade: energia necessária para fraturar o material, é a área sob a 
porção elástica e plástica da curva tensão x deformação (até a ruptura) 
• Limite de elasticidade: tensão máxima que um material pode suportar 
antes que seja deformado plasticamente (maior tensão que um material pode ser 
submetido e quando a forçar for removida, e o material retorne a forma inicial) 
• Limite de proporcionalidade: tensão acima desse ponto não é mais 
proporcional a deformação (maior tensão elástica possível, 
• Acimada dela, uma tensão não é proporcional a deformação) 
• Limite de escoamento: tensão necessária para produzir uma dada 
quantidade de deformação plástica 
• Desvios da lei de Hooke: lei pela qual se traça a linha de proporcionalidade 
e seus desvios, retrata a realidade de um teste, sendo utilizados aparelhos mais 
precisos para os traçados de gráficos 
• Resistência: tensão necessária para causar fratura ou uma quantidade 
especifica de deformação plástica, é a habilidade a resistir forças aplicadas 
• Resistência a tração diametral: visto que materiais friáveis serem muito 
difíceis de executar os testes de tração tradicionais devido a problemas de 
alinhamento e encaixe dos corpos de prova no aparelho de teste, ele substitui o 
teste de tração tradicionais 
• Resistência a flexão: teste através de uma barra apoiada em uma 
estrutura sob uma carga 
• Resistência a fadiga: capacidade de resistir quando a estrutura é 
submetida a carregamentos cíclicos ou repetidos, ex: mastigação normal 
• Resistência ao impacto: correspondente a energia necessária para 
fraturar um material sob uma força de impacto ou sua capacidade de resistir a 
esse impacto 
• Tenacidade de fratura: descreve a resistência de materiais friáveis a 
propagação de defeitos sob uma tensão 
• Fragilidade ou friabilidade: capacidade de um material sustentar a 
deformação antes da fratura -> oposto de tenacidade, ex: cerâmicas, amalgamas 
e resinas 
• Ductilidade e maleabilidade: ductibilidade é a capacidade de formas fios 
e a maleabilidade é a capacidade de formar placas 
• Dureza: é a capacidade de resistir ao riscamento -> abrasionar a estrutura 
dental antagonista 
• Resistência a abrasão: resistência a deformação de uma superfície 
submetida ao desgaste 
FATORES DE CONCENTRAÇÃO DE TENSÕES 
• São fatores que vão prejudicar ou influenciar as propriedades mecânicas 
do material 
• A tensão de ruptura de materiais frágeis é consequência da pré-existência 
de defeitos + impurezas 
• Poros esféricos tem menor efeito 
• O agrupamento de poros, a combinação poros e trinca e a contaminação 
da matéria-prima são fatores que podem gerar concentração de tensões -> 
menos resistentes 
• As propriedades mecânicas da estrutura dental são muito complexas, 
variam de acordo com o dente, a posição, etc. 
• Esmalte -> menos passível de absorver energia de impacto 
PROPRIEDADES BIOLÓGICAS 
• Microinfiltração 
• Alterações térmicas 
• Galvanismo 
• Efeitos tóxicos dos materiais 
• Controle da infecção: Uso de mascaras, gorros, luvas, etc., cuidados com 
as sobras de materiais, lixo especial, esterilização e desinfecção 
BIOCOMPATILIDADE DOS MATERIAIS DENTÁRIOS 
• Biocompatibilidade -> material tem uma resposta biológica apropriada em 
uma aplicação no organismo, harmonioso com a vida e não possuindo efeitos 
tóxicos ou prejudiciais, ela é medida com base na citotoxicidade localizada nas 
reações sistêmicas e no potencial alergênico e carcinogênico -> depende da 
condição do hospedeiro e da forma que o material é usado 
• Biointegração: processo que o organismo se integra a um material 
implantado 
• Alergia: reação anormal antígeno-anticorpo para uma substancia 
inofensiva 
• Hipersensibilidade: reação clinica anormal em resposta imune exagerada, 
manifestada por um ou mais sintomas 
EXIGENCIAS PARA BIOCOMPATIBILIDADE 
• Não ser prejudicial para polpa ou tecidos moles 
• Não devem conter substancias toxicas ou dispersáveis que possam ser 
liberadas ou absorvidas• Devem ser livres de agentes potencialmente sensibilizantes que causem 
reações 
• Não devem ter potencial carcinogênico 
BIOMATERIAL 
• Qualquer substancia, exceto medicamentos, que pode ser usado como 
parte de um tratamento estimulando a reparação de um tecido, órgão ou função 
do organismo 
TESTES PARA AVALIAÇÃO DA BIOCOMPATIBILIDADE 
• Existem 3 grupos, o grupo I (testes primários e avaliações citotóxicas e 
teste de genotocixidade), grupo II (testes secundários e ensaios de toxicidade 
em animais), grupo III (testes pré-clínicos – selo de aceitação da ADA, testes na 
polpa e dentina de animais, testes empregados de capeamento pulpar e 
pulpotomia e testes endodônticos) 
• Genotocixidade: capacidade de danificar a estrutura genética do DNA de 
um ser vivo 
RESPOSTAS ALERGICAS A MATERIAIS ODONTOLOGICOS 
• Dermatite de contato alérgica 
• Alergia a produtos de látex 
• Controvérsia do mercúrio -> questiona-se a bioacumulação, mas se ignora 
• Alergia a níquel -> potencial carcinogênico, mas se ignora 
• Toxidade e alergenicidade ao berilo -> comuns nos laboratórios 
EPI 
• Medida de biossegurança -> proteção mutua 
CONCEITOS FINAIS 
• Iatrogenia: criação de efeitos colaterais, problemas ou complicações 
resultantes de tratamentos de restauração 
• Microinfiltração: passagem clinicamente não detectada de bactérias, 
fluidos, moléculas ou íons entre a parede cavitaria e o material restaurador -> 
deve-se ter conhecimento entre o material e o dente 
• Smear layer: é o nome dado ao material depositado nas paredes 
dentinárias toda vez que a dentina é cortada por brocas ou limas endodônticas