CIÊNCIA DOS MATERIAIS_ava1

Prévia do material em texto

Seleção de Materiais – Uma questão multidisciplinar
Nos tempos contemporâneos, a ciência e a engenharia de materiais trabalham diuturnamente para o desenvolvimento de materiais cada vez mais eficientes, ou seja, que atendam às necessidades da sociedade e que tenha um custo acessível. 
Você faz parte de uma equipe multidisciplinar formada por engenheiros de diversas áreas, além de químicos, médicos, biomédicos e demais profissionais. Essa equipe foi designada para o desenvolvimento de uma prótese ortopédica. Após diversas discussões científicas e buscas na literatura moderna, foram colocados em pauta os seguintes tópicos:
• O custo estimado gasto com próteses dessa natureza, em 2012, fora de aproximadamente 12 milhões de reais.
• Um material ideal deve ter ausência de toxicidade local ou sistêmica, ausência de respostas a corpo estranho ou inflamações.
• As cerâmicas, tais como a hidroxiapatita, tem estrutura química que se assemelha ao osso, além de não apresentarem potencial de toxicidade e inflamações e ter um custo mais baixo do que os metais. Porém, não apresentam a resistência mecânica necessária nas áreas que exigem maior resistência ao implante.
• Os metais são muito resistentes, mas não possuem as propriedades químicas e mecânicas ideais. Os materiais metálicos estão entre os mais utilizados, em especial ligas de titânio e o “aço cirúrgico”. Porém, os metais não possuem propriedades mecânicas similares ao osso, vindo a causar problemas para o paciente. As próteses de titânio têm um alto custo.
Considerando seus conhecimentos basilares de ciência dos materiais (compósitos, materiais cerâmicos e metálicos), elabore um relatório que sugira qual tipo de material pode ser desenvolvido e quais seriam os benefícios, tais como propriedades químicas, físicas e custo de fabricação.
Orientações:
1) O relatório deverá conter entre 15 e 20 linhas. 
2) Todos os critérios de escolha devem ser devidamente fundamentados. 
3) A formatação deverá obedecer, necessariamente, o que está descrito nas orientações gerais.
Relatório:
Em minha pesquisa, pude perceber que os materiais metálicos mais utilizados para implantes são: aço inox, ligas de cobalto, ligas de magnésio e ligas de titânio.
Dentre as citadas acima, a que apresentou uma melhor relação entre a biocompatibilidade, resistência mecânica e à corrosão são as ligas de titânio, porém seu custo é super elevado.
Já as ligas de magnésio apresentam um melhor potencial em relação ao custo e adaptação no corpo humano. O magnésio é conhecido como um elemento não toxico
Sua maior utilização é quando há necessidade de regeneração do osso, devido a sua propriedade altamente corrosiva, ela é consumida pelo corpo humano, gerando subprodutos não tóxicos e excretáveis, acabando com a necessidade de uma segunda cirurgia de retirada da prótese. É uma liga bioabsorvível, pois o magnésio está presente na composição do nosso organismo e não apresenta toxicidade.
O material é absorvido pelo corpo em um período que varia de 6 meses a dois anos, dependendo das dimensões do implante.
As ligas de magnésio apresentam uma alta resistência mecânica, apropriada para suportar esforços e permitem o controle das taxas de corrosão.
A maior desvantagem da utilização das ligas de magnésio na fabricação de próteses é o fato de existirem poucos produtores, o que leva a um encarecimento do preço final do material.
Fonte:
https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/42/056/42056347.pdf
http://www.faperj.br/?id=3436.2.5