TCC - Engenharia de Materiais

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ILATIT - Centro de Tecnologia e Infraestrutura - Bacharelado em Engenharia de Materiais

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Navegando TCC - Engenharia de Materiais por Assunto "biomateriais."

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    Síntese e caracterização de HAp e AgVO₃ e sua incorporação em filamentos compósitos HAp/PLA dopados com AgVO₃
    (2025) Cibils, Silene Zandonai
    A crescente demanda por materiais biocompatíveis tem impulsionado as pesquisas na área de biomateriais para aplicação em engenharia de tecidos ósseos visando tanto o sucesso da regeneração do tecido que e dependente da osteointegracao quanto a sobrevivência longa dos implantes que depende da prevenção de infecções bacterianas. Nesse contexto, este trabalho investiga a síntese e caracterização da hidroxiapatita (HAp) e do vanadato de prata (AgVO.) visando a formulação de um compósito incorporado em filamentos de poli (acido-lático) (PLA), com potencial aplicação em biomateriais para engenharia de tecidos e implantes. A HAp foi sintetizada pelo método de precipitação e calcinada a 800 ‹C e 1140 ‹C, resultando, respectivamente, em uma fase hexagonal estequiométrica e uma fase monoclinica. A difração de raios X (DRX) confirmou a transição estrutural, enquanto a microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou a morfologia e aumento no tamanho e grau de aglomeração das partículas com o incremento da temperatura de calcinação, o que aponta para uma maior estabilidade e bioatividade da HAp a 800 ‹C. O vanadato de prata foi obtido em condições controladas de 25 ‹C e 60 ‹C, demonstrando influencia da temperatura na estabilidade das fases ƒ¿-AgVO. (metaestável) e ƒÀ-AgVO. (estável). A fase ƒÀ-AgVO. apresentou morfologia de nanofios, sugerindo aprimoramento da atividade antimicrobiana. A espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS) confirmou a composição química e pureza das amostras sintetizadas. O filamento compósito de HAp/PLA dopado com AgVO. foi processado e obtido por extrusao e a microestrutura revelada por MEV mostrou que a HAp esta dispersa na matriz de PLA, todavia apresentando baixa aderência e um certo grau de aglomeração na matriz do filamento compósito. Os resultados indicam que a síntese e caracterização dos materiais foram bem sucedidas, permitindo a obtenção de HAp e AgVO. com estruturas cristalinas e propriedades morfológicas desejadas indicando potencial uso em biomateriais compósitos para regeneração do tecido ósseo. Resumen The growing demand for biocompatible materials has driven research in the field of biomaterials for bone tissue engineering applications, aiming at both the success of tissue regeneration, which depends on osteointegration, and the long-term survival of implants, which depends on the prevention of bacterial infections. In this context, this work investigates the synthesis and characterization of hydroxyapatite (HAp) and silver vanadate (AgVO₃) for the formulation of a composite incorporated into poly(lactic acid) (PLA) filaments, with potential applications in biomaterials for tissue engineering and implants. HAp was synthesized by the precipitation method and calcined at 800°C and 1140°C, resulting in a stoichiometric hexagonal phase and a monoclinic phase, respectively. X-ray diffraction (XRD) confirmed the structural transition, while scanning electron microscopy (SEM) revealed the morphology and an increase in the size and degree of agglomeration of the particles with increasing calcination temperature, which indicates greater stability and bioactivity of HAp at 800°C. Silver vanadate was obtained under controlled conditions of 25°C and 60°C, demonstrating the influence of temperature on the stability of the α-AgVO₃ (metastable) and β-AgVO₃ (stable) phases. The β-AgVO₃ phase exhibited nanowire morphology, suggesting an enhancement in antimicrobial activity. Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) confirmed the chemical composition and purity of the synthesized samples. The AgVO₃-doped HAp/PLA composite filament was processed and obtained by extrusion and the microstructure revealed by SEM showed that HAp is dispersed in the PLA matrix, although with low adhesion and some degree of agglomeration in the composite filament matrix. The results indicate that the synthesis and characterization of the materials were successful, allowing the production of HAp and AgVO₃ with the desired crystalline structures and morphological properties, indicating potential use in composite biomaterials for bone tissue regeneration.