Propriedades mecânicas e biológicas

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Propriedades mecânicas são definidas pelas leis da 
mecânica, ciência física que lida com energia e força 
e seus efeitos nos corpos 
Resistência: é a habilidade de resistir às forças 
aplicadas (cargas) sem que haja fratura ou 
deformações excessivas 
Carga x tensão 
A carga é uma força externa (força por unidade de 
área que resiste a uma força interna) 
Se uma força externa atua em um corpo sólido, uma 
reação oposta ocorre, tendo magnitude igual, mas 
direção oposta 
Tensão: é força por unidade de área atuando em um 
milhão de átomos ou moléculas em um dado plano 
de um material 
Deformação (permanente): alteração de dimensão 
quando a carga superar a tensão de um corpo antes 
da fratura. Quando a deformação não é permanente 
ela é elástica (não visualizada) 
 
Tipos de força e sua reação 
Força de tração – produz tensão de tração 
Força de compressão – produz tensão de 
compressão 
Força de cisalhamento – produz tensão de 
cisalhamento 
Força de reflexo – produz os três tipos de tensão em 
uma estrutura 
OBS. O corpo tende a resistir as tensões 
 
Tipos de tensão => reação da força 
Tensões de tração – é uma tensão causada por uma 
carga que tende a esticar um corpo. Uma tensão de 
tração esta acompanhado de deformação de tração 
Tensão de compressão – tende a comprimir um 
corpo. Uma tensão de compressão está associada a 
deformação de compressão. 
Tensão de cisalhamento – causada por uma carga 
que tende a resistir ao deslocamento de uma porção 
de um corpo sobre outro, torção ou deslizamento. 
Acompanhada por uma deformação de 
cisalhamento 
 
Tensão em função da deformação 
Deformação ocorre quando tensões são induzidas 
por uma força ou pressão externa 
→ Deformação elástica: é reversível, 
desaparece quando removida 
→ Deformação plástica: representa uma 
deformação permanente do material que 
nunca se recupera quando a força é 
removida 
Tensões de flexão – causada por um dos três tipos de 
carga em uma estrutura, que gera três tipos de 
tensões nessa estrutura 
→ Como esses tipos de tensão ocorrem: 
Mordida por exemplo vai gerar uma carga e logo 
uma força de compressão -> sede um pouco a 
estrutura a nível molecular 
Força de tração gera um distanciamento dos átomos 
na face oposta do material 
O deslizamento gerado com a aplicação da força é o 
cisalhamento 
 
Ex. prótese fixa de três elementos ou de dois 
elementos do tipo extremidade livre (o 
comportamento da força e tensões) – próxima 
imagem (chamada também de ponte fixa) 
 
Forças de tensão e tração no dente: exemplo ponte 
fixa 
Tensões complexas: em condições práticas, embora 
possa predominar um tipo de tensão frente a um 
determinado tipo de carga, os demais tipos de 
tensão SEMPRE estarão presentes. 
 
 
Compressão -> átomos unidos 
Tração -> átomos se fastando 
Cisalhamento -> átomos contorcidos/deslizando 
A tensão não depende da intensidade de carga, pois 
a tensão é inerente ao material, a deformação 
permanente é que depende da carga. 
 
Relação de Poisson 
Calcula a distribuição de tensão, visto que todas são 
sempre aplicadas 
Ex. quando uma força de tração é aplicada sob um 
objeto, este se torna mais largo e mais estreito, 
resultando de uma deformação elástica em três 
eixos. 
 
Libertação de tensões 
Após uma substância ter sido deformada 
permanentemente as tensões são acumuladas 
internamente -> átomos se deslocam e perdem 
equilíbrio -> com o deslocamento eles se encontram 
em posição desconfortável -> por difusão os átomos 
se movem e procuram uma posição de equilíbrio 
Logo, libertação de tensão consiste no retorno do 
átomo a uma posição de equilíbrio após sofrer uma 
deformação (átomos tem memória e por isso 
liberam tensão) 
Gráfico de deformidades 
 
Módulo de elasticidade/Young: 
Razão entre a tensão e deformação na porção linear 
da turva tensão x deformação, proporcionando uma 
constante de proporcionalidade. 
Relaciona-se com a inclinação da curva de força 
versus a distância interatômica de um átomo, 
portanto implica na rigidez do mesmo. 
Indica a relativa rigidez de um material que é 
apresentada pela inclinação curva 
Material mais rígido = menor deformação 
Módulo dinâmico de Young: traduz a realidade, pois 
leva em conta o movimento constante, a velocidade 
e densidade do material. Por isso é utilizado na boca, 
que enfrenta variações constantes. 
 
Flexibilidade 
É a deformação que ocorre quando o material é 
tencionado ao seu limite proporcional e a estrutura 
retorna ao seu formato original aos ter sido 
tensionada 
Resiliência 
É a quantidade de energia absorvida por uma 
estrutura quando esta é tensionada até seu limite 
proporcional (parte elástica da curva) 
Tensão de 
compressão 
Tensão de 
tração 
Tensão de 
cisalhamento 
À medida que o espaçamento interatômico 
aumenta, a energia interna aumenta. E contanto que 
a tensão não seja maior do que o limite proporcional, 
está energia é denominada resiliência 
 
Tenacidade 
É a 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 o material suporta antes de ser 
deformado plasticamente (ainda retorna as 
dimensões originais) 
Limite de proporcionalidade (ponto P) 
Uma tensão acima deste ponto não ocorreria mais o 
retorno a dimensão original. 
Limite convencional de escoamento: 
É a tensão necessária para se produzir uma dada 
quantidade de deformação plástica. 
Lei de Hooke: 
Desvio da lei de Hooke: lei que traça a linha de 
proporcionalidade e os seus desvios. Retrata a 
realidade de um teste, usando aparelho mais 
precisos para o traçado de gráficos. 
 
Resistência: 
É a tensão necessária para causar uma fratura ou 
uma quantidade específica de deformação plástica 
Tipos de resistência: tração, compressão, 
cisalhamento, flexão, impacto e abrasão 
Resistência a tração diametral: 
Observado em materiais friáveis que são muito 
difíceis de executar testes tradicionais de tração, 
devido problemas de alinhamento e encaixe dos 
corpos de prova no aparelho de teste, faz-se teste de 
tração diametral 
Resistência à flexão: 
Teste através de uma barra apoiada em ambas as 
suas extremidades sob uma carga estática (exemplo 
da prótese fixa de três elementos) 
Resistência à fadiga: 
Capacidade de resistir quando a estrutura é 
submetida a carregamento cíclicos e repetidos (ex. 
mastigação normal) 
Resistência ao impacto: 
Corresponde a energia para fraturar um material sob 
uma força de impacto ou sua capacidade resistir ao 
impacto (ex. soco na mandíbula) 
Impacto – colisão de um objeto em movimento 
contra um parado 
Tenacidade: quantidade de energia necessária para 
uma deformação elástica ou plástica levar a fratura 
de um material e constitui a medida de resistência à 
fratura (grau de dificuldade para fraturar = energia 
absorvida) 
→ Tenacidade de fratura: descreve a 
resistência de materiais friáveis com relação 
a defeitos intrínsecos sob uma tensão 
aplicada. 
Fragilidade/friabilidade 
Incapacidade do material de suportar deformação 
plástica antes da fratura, logo fratura antes ou 
próximo a seu ponto de proporcionalidade ou 
próximo a ele, é o oposto de tenacidade. 
 
Ductibilidade: capacidade do material suportar uma 
grande deformação sem ruptura – capacidade de 
formar fios. 
Maleabilidade: capacidade de o material suportar 
uma grande deformação sem ruptura – capacidade 
de formar placas. 
 
Dureza: Capacidade de resistir ao arranhamento 
 
Teste de dureza superficial: 
 
Resistência à abrasão: 
Resistência à deformação de uma superfície. A 
dureza é usada como índice de capacidade de 
material resistir ao desgaste 
 
Fatores de concentração de tensões: 
São fatores que prejudicam/influenciam nas 
propriedades mecânicas do material 
A tensão de ruptura de matérias frágeis estáligada a 
existência de defeitos e impurezas, como: 
 - Poros 
 - Agrupamento de poros 
 - Combinação poro e trinca 
 - Contaminação da matéria-prima 
 
Sobre a odontologia... 
A dentina é mais resiliente que o esmalte, sendo 
mais passível de absorver energia de impacto, 
polpando o esmalte de fraturas. 
 
Propriedade biológicas: microinfiltração, alterações 
térmicas, galvanismo, efeitos tóxicos dos materiais. 
 
Biocompatibilidade dos materiais dentários: 
Biocompatibilidade: extrai uma resposta apropriada 
em um organismo. Harmonia com a vida e sem 
efeitos prejudiciais. 
→ Depende da condição do hospedeiro, 
material e seu contexto de uso. 
→ É medida com base na citotoxicidade, 
reações sistêmicas, potencial alergênico e 
carcinogênico 
Biointegração: processo em que o osso ou outro 
tecido vivo se integra a um material implantado 
Alergia: reação anormal antígeno-anticorpo à uma 
substância inofensiva 
Hipersensibilidade: resposta imune exacerbada a 
uma substância externa. 
 
Exigências para a biocompatibilidade dos materiais 
odontológicos: 
Não deve prejudicar os tecidos 
Não deve ser tóxico 
Deve ser livre de agentes que causem alergia 
Não deve ser potencial carcinogênico 
 
Biomaterial: 
Qualquer substância que não seja um medicamento 
e possa ser usado durante um período de tempo, 
fazendo parte de um tratamento, de modo a 
estimular a reparação de um tecido/função. 
 
Testes de avaliação de biocompatibilidade 
Genotoxicidade: agentes químicos que danificam 
informações genéticas – mutações, modificação na 
sequencia de nucleotídeos ou estrutura do DNA. 
 
 
 
 
Respostas alérgicas a materiais odontológicos: 
Dermatite de contato alérgica: monômeros 
(metacrilato de metila) são comuns de causar 
alergia, o melhor é usar RAAT. 
Alergia a produtos de látex: nesse caso se usa luva de 
vinil ou a base de outros polímeros sintéticos. 
Mercúrio: muito tóxico 
Alergia a níquel: metal mais alergênico e tem 
potencial cancerígeno 
Berílio: causa beriliose – doença inflamatória no 
pulmão decorrente da inalação de berílio em 
pessoas hipersensíveis. 
 
Iatrogenia: 
criação de efeitos colaterais, problemas ou 
complicações resultantes de tratamentos feitos pelo 
médico ou cirurgião dentista. 
Microinfiltração: 
passagem de substâncias entre a parede cavitaria e 
o material restaurador. Envolve difusão – 
importância de conhecer a substância dentária e 
materiais restauradores usados 
Smear layer: 
Camada de material depositado na parede 
dentinária quando a dentina é cortada por brocas ou 
limas endodônticas (lama dentinária). 
Formada por uma camada externa superficial, 
amorfa e chamada de smear on e uma interna 
chamada de smear in ou smear plug.