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Bio e Nanomateriais
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Propriedades mecânicas dos 
biomateriais para aplicações em 
próteses internas e externas
Bloco 1
Katielly Tavares dos Santos
Propriedades dos biomateriais
Propriedades
Físicas Químicas Mecânicas Biológicas
Propriedades mecânicas dos biomateriais
Propriedades 
mecânicas
Relevância de 
acordo com o 
carregamento
Processo de 
fabricação
Relevância
Limite de 
escoamento
Importante. Fundição.
Importante para 
metais.
Limite de 
resistência à tração
Importante.
Conformação.
Importante para 
metais.
Ductilidade Importante.
Tenacidade à 
fratura
Importante. Soldagem. Importante.
Limite de fadiga Muito importante. Brazagem. Importante.
Módulo de 
elasticidade
Muito importante. Usinagem. Importante.
Resistência ao 
desgaste
Muito importante. Metalurgia do pó.
Importante para 
dispositivos 
específicos.
Quadro 1 – Relevância das propriedades mecânicas e processos de 
fabricação dos biomateriais
Fonte: elaborado pela autora.
Aplicações em próteses 
externas e internas
Figura 1 – Prótese de joelho e 
quadril
Figura 2 – Prótese externa – perna 
Figura 3 - Prótese externa – mão 
Fonte: monstArrr_/iStock.com.
Fonte: South_agency/iStock.com.
Fonte: SolStock/iStock.com.
Propriedades mecânicas dos 
biomateriais
Bloco 2
Katielly Tavares dos Santos
Biomateriais e a resposta biológica
Limite de escoamento.
Limite de resistência à tração.
Ductilidade.
Tenacidade à fratura.
Limite de fadiga.
Módulo de elasticidade.
Resistência ao desgaste.
Teoria em prática
Bloco 3
Katielly Tavares dos Santos
Teoria em prática
A Figura 4 apresenta, em 
um único plano, diagramas 
de tensão/deformação para 
materiais diferentes. 
Contudo, pela inclinação da 
reta linear, vemos que 
todos apresentam o mesmo 
módulo de elasticidade (E). 
Como isso é possível? Com 
o que está relacionado essa 
coincidência nos valores 
apresentados?
Figura 4 – Diagrama tensão-
deformação para o ferro e alguns 
aços
Fonte: Beer et al. (2015, p. 58).
Dica da professora
Bloco 4
Katielly Tavares dos Santos
Teoria em prática
Fonte: Callister Jr. e Rethwisch (2016).
Figura 5 – Capa livro Ciência e Engenharia 
de Materiais – Uma Introdução
Referências
BEER, F. P. et al. Mecânica dos materiais. 7. ed. Porto Alegre: McGraw-
Hill, 2015.
CALLISTER JR.; W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e Engenharia dos 
Materiais: Uma Introdução. 8. ed. LTC, 2016.
GERE, J. M.; GOODNO, B. J. Mecânica dos materiais. São Paulo: Cengage
Learning, 2010.
HIBBELER, R. C. Resistência dos materiais. 7. ed. São Paulo: Pearson 
Prentice Hall, 2010.
Referências
PIRES, A. L. R.; BIERHALZ, A. C.; MORAES, Â. M. Biomateriais: tipos, 
aplicações e mercado. Química nova, São Paulo, v. 38, n. 7, p. 957-971, 
2015.
ZIMMERMANN, M. et al. Teste de biocompatibilidade e resistência de 
membranas de látex em cães. Ciência Rural, Santa Maria, v. 37, n. 6, p. 
1719-1723, 2007.