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Desenho e Construção de um protótipo gerador de jato de plasma frio a pressão atmosférica para aplicações biomédicas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-02-07) Nascimento Neto, Arlindo Balbino do; Guerra Neto, Custódio Leopoldino Brito; ; http://lattes.cnpq.br/5387010100082241; ; http://lattes.cnpq.br/6156195879924509; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; Oliveira, Fernando Ribeiro; ; Machida, Munemasa;
Pesquisas na busca por materiais com melhor desempenho para aplicações biomédicas são constantes. Assim, estudos recentes buscam o desenvolvimento de novas técnicas para modificações de superfícies. O plasma a baixa pressão vem se destacando pela sua versatilidade e por ser ambientalmente correto, obtendo-se bons resultados na modificação das propriedades físico-químicas dos materiais. Porém, esta técnica necessita de um sistema de vácuo de alto custo e não é capaz de gerar modificações superficiais em regiões pontuais. Além disso, limita seu uso em materiais poliméricos e termosensíveis, devido às altas temperaturas do processo. Diante disso, foram criadas novas técnicas capazes de gerar um plasma frio a pressão atmosférica (APPJ). Com o objetivo de realizar tratamentos superficiais em biomateriais em regiões pontuais, foi construído um protótipo capaz de gerar um jato de plasma frio. O protótipo gerador de plasma consiste em uma fonte de alta tensão, um braço suporte, um porta amostra e uma ponteira por onde passa o argônio ionizado. Dentro desta ponteira existe um tubo dielétrico e dois eletrodos. Neste estudo foram variados alguns parâmetros como: posição entre eletrodos, tensão e frequência elétrica para verificar o comportamento das descargas luminescentes. Tratou-se disco de titânio grau II polido e verificou-se a energia elétrica consumida, comprimento, intensidade e modificações superficiais do titânio. A energia consumida durante as descargas foram verificadas pelo método da figura de Lissajous. Para verificar o comprimento dos jatos foi utilizado o software Image Pro Plus. As modificações na superfície do titânio foram verificadas por microscopia ótica (MO) e de força atômica (MFA). O trabalho mostrou que variações dos parâmetros de tensão, frequência e posição geométrica entre os eletrodos influenciam na formação do jato de plasma. Foi possível concluirque o jato de plasma próximo à temperatura ambiente e a pressão atmosférica foi capaz de provocar modificações superficiais no titânio
Desenho e fabricação de uma bancada de teste de torção para quantificação da intensidade de torque através de um display
(Revista Brasileira de Inovação Tecnologica em Saúde, 2012-07-25) Nascimento Neto, Arlindo Balbino do; Valentim, Ricardo Alexsandro de Medeiros; Queiroz, William Fernandes de; Nagem, Danilo Alves Pinto; Alves Júnior, Clodomiro; Guerra Neto, Custódio Leopoldino de Brito
Chaves têm sido usadas em consultórios dentários para medir o torque aplicado aos parafusos. Um excesso ou falta de torque na fixação de parafusos pode causar falhas ou deformações que resultara na perda do implante. As chaves convencionais utilizadas em odontologia não têm displays para indicar o torque aplicado. O objetivo principal deste trabalho é para o desenvolvimento desta chave dental. Neste trabalho será apresentado o desenho e fabricação de uma bancada para testar o sensor que será implantado ao Torquímetro digital para ser utilizado em odontologia. O objetivo é garantir a determinação precisa da intensidade do torque aplicado ao parafuso
Estudo da porosidade de arcabouços de Ti-Nb2O5-Sn para aplicação biomédica
(Revista Brasileira de Inovação Tecnologica em Saúde, 2013) Macêdo, Marina de Oliveira Cardoso; Macêdo, Haroldo Reis Alves de; Nascimento Neto, Arlindo Balbino do; Silva, Marco Aurélio Medeiros da; Guerra Neto, Custódio Leopoldino de Brito; Alves Júnior, Clodomiro
Os arcabouços são suportes porosos nos quais são colocadas células teciduais junto com fatores de crescimento, para facilitar e/ou permitir o crescimento do tecido. Para cumprir essa função o scaffold deve possuir propriedades como biocompatibilidade, alta porosidade e tamanho e formato de poros adequado para permitir o crescimento de tecidos e grande área superficial, para que haja vascularização. Neste trabalho suportes porosos tridimensionais de liga de Ti foram produzidos através da compactação e sinterização por plasma de pós de Ti, Nb2O5 e Sn a fim de obter peças com tamanho e distribuição de poros diferentes e interconectividade. As amostras foram caracterizadas por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e análise de imagem. Durante estas caracterizações dividiu-se as amostras em duas regiões borda e núcleo. Testes de absorção também foram realizados. As amostras apresentaram porosidades diferenciadas na borda (30,54% a 66,83%) e no núcleo (7,44% a 58,80%). Os tamanhos de poros encontrados nas amostras variaram de menor que 10 μm e acima de 150 μm. As amostras apresentaram superfície mais porosa do que o núcleo. Além disso, conseguiu-se obter poros de tamanhos que segundo a literatura proporcionam o crescimento fibrovascular, formação de osteóide e crescimento ósseo
Estudo da viabilidade da técnica de plasma em descarga de gaiola catódica para obtenção de filmes de TiN para revestimentos biocompatíveis
(Revista Brasileira de Inovação Tecnologica em Saúde, 2012) Daudt, Natália de Freitas; Barbosa, Júlio César Pereira; Macêdo, Marina de Oliveira Cardoso; Nascimento Neto, Arlindo Balbino do; Guerra Neto, Custódio Leopoldino de Brito; Alves Júnior, Clodomiro
Os filmes de nitreto de titânio aumentam a biocompatibilidade de ligas biomédicas e já vem sendo utilizados para esta aplicação. A técnica de deposição por plasma em descarga de gaiola catódica é uma técnica dual que permite tanto a nitretação como a deposição de filmes. Neste trabalho foi estudada a viabilidade da técnica de plasma em descarga de gaiola catódica para obtenção de filmes de nitreto de titânio visando aplicação biomédica. Para tal foram confeccionadas duas gaiolas catódicas, diferenciando-se pelo número de furos na tampa. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X com ângulo de incidência rasante, espectrofotometria, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Com as duas gaiolas foram obtidos filmes de TiN com alto grau de cristalinidade, comprovando a eficiência da técnica para obtenção de filmes de TiN, sendo que com maior número de furos na tampa mais espesso é o filme, ou seja, mais eficiente é o processo de deposição
Projeto e fabricação de um reator para tratamento superficial de implantes por oxidação eletrolítica a plasma
(2017-12-13) Nascimento Neto, Arlindo Balbino do; Guerra Neto, Custodio Leopoldino de Brito; ; ; Guerra, Angelo Roncalli Oliveira; ; Almeida, Edalmy Oliveira de; ; Arrais Júnior, Ernano; ; Hekis, Helio Roberto; ; Costa, Thercio Henrique de Carvalho;
Até a presente data muitos estudos têm sido realizados em busca de materiais biocompatíveis para a fabricação de implantes, principalmente na área ortopédica e odontológica. Nesse sentido as ligas de titânio desempenham um papel importante para o uso em implantes devido à sua baixa densidade, não toxicidade, resistência à corrosão e biocompatibilidade. O titânio puro na presença dos fluidos biológicos apresenta uma fina camada passiva de óxido responsável pela biocompatibilidade quando inserido no organismo. No entanto, esta camada de óxido espontânea pode ser perdida, rapidamente, se inserido em ambientes adversos. Consequentemente, a modificação superficial apropriada se faz necessária para as ligas a base de titânio, melhorando as propriedades de superfície e sua bioatividade. Existe um grande espectro de técnicas de modificação de superfície disponíveis, tais como deposição física de vapor, deposição química a vapor, anodização, pulverização de plasma e Oxidação Eletrolítica por Plasma (PEO). Entre essas técnicas, o PEO apresenta-se como uma técnica atrativa para aplicações biomédicas devido as suas características que favorecem a osseointegração. Contudo, não se conhece as características e viabilidade da produção de revestimentos realizados em amostras cilíndricas, quando esses são produzidos em quantidade dentro da mesma solução eletrolítica. Portanto, faz-se necessário um estudo e melhor compreensão dos aspectos fundamentais desta tecnologia sob essa condição. Isso pode avançar a compreensão científica do processo PEO, o que poderia permitir um melhor uso da técnica para aplicações em larga produção. Baseado no que foi exposto, realizou-se revestimentos em banho eletrolítico por 1, 8 e 16 minutos, respectivamente, com tensão de 290 V CC. Realizou-se os tempos citados acima para 1, 2 e 3 amostras submersa simultaneamente na mesma solução eletrolítica. Para caracterizar a espessura do revestimento das amostras foram utilizados as técnicas de Microscopia Ótica (MO) e Eletrônica de varredura (MEV). Para obter a composição química e fase do revestimento, foram utilizados as técnicas de caracterização de Espectroscopia de Energia Dispersiva (EED), Difratometria de Raio-X (DRX). Com o objetivo de identificar a porosidade superficial utilizou-se o rugosímetro, o MEV e o método da figura de Lissajous. Para análise de desgaste no revestimento foi utilizado o método tribológico pino sobre haste. No estudo da molhabilidade utilizou-se o método da gota séssil. Os resultados obtidos foram revestimentos homogêneos, porosos, hidrofílicos e com resistência mecânica ao contato. Através do método da figura de Lissajous pode ser determinado o nível de porosidade presente nos revestimentos PEO. Os resultados obtidos mostraram a capacidade de escalabilidade de produção com características que demonstram ser favoráveis para se ter uma osseointegração homogênea e estável para implantes.
Study of the influence of variation in distances between electrodes in spectral DBD plasma excitation
(Materials Research, 2016) Souza, Ivan Alves de; Nascimento Neto, Arlindo Balbino do; Queiroz, José César Augusto de; Matamoros, Efrain Pantaleón; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Feitor, Michelle Cequeira; Souza, John Magno Lopes de; Camara, Nailton Torres; Sobrinho, Valmar da Silva Severiano
Dielectric Barrier Discharge (DBD) is a promising technique for producing plasma in atmospheric pressure and is gaining emphasis in several areas, especially in the biomedical and textile industries, among other. This is due to the fact that this plasma does not reach high temperatures, enabling its use on thermally sensitive materials. However, there is still the need for the development of research relating to the field of physical mechanisms of non-thermal plasma. In this work, we studied the behavior of plasma in DBD equipment, varying distance between electrodes. For this study, two distinct characterization techniques were used. The first, the Lissajous Figures method, is effective and precise in the electrical characterization of DBD equipment. The second technique used, Optical Emission Spectroscopy (OES) is an effective tool in the diagnosis of plasma. This tool enables the identification of excited species in plasma. With the data produced, it was possible to identify an appropriate distance for producing plasma with a higher intensity and homogeneity of active species
Uso de jato de plasma a pressão atmosférica para realizar modificações de superfícies do titânio
(Revista Brasileira de Inovação Tecnologica em Saúde, 2015) Nascimento Neto, Arlindo Balbino do; Souza, Ivan Alves de; Fernandes, Cleophatra Aquino; Valentim, Ricardo Alexsandro de Medeiros; Coutinho, Karilany Dantas; Guerra Neto, Custódio Leopoldino de Brito
Pesquisas na busca por materiais com melhor desempenho para aplicações biomédicas são constantes. Assim, estudos recentes buscam o desenvolvimento de novas técnicas para modificações de superfícies. O plasma a baixa pressão vem se destacando pela sua versatilidade e por ser ambientalmente correto, obtendo-se bons resultados na modificação das propriedades físico-químicas dos materiais. Porém, esta técnica necessita de um sistema de vácuo de alto custo e não é capaz de gerar modificações superficiais em regiões pontuais. Além disso, limita seu uso em materiais poliméricos e termosensíveis, devido às altas temperaturas do processo. Diante disso, foram criadas novas técnicas capazes de gerar um plasma frio a pressão atmosférica (APPJ). Com o objetivo de realizar tratamentos superficiais em biomateriais em regiões pontuais, foi construído um protótipo capaz de gerar um jato de plasma frio. O protótipo gerador de plasma consiste em uma fonte de alta tensão, um braço suporte, um porta amostra e uma ponteira por onde passa o argônio ionizado. Dentro desta ponteira existe um tubo dielétrico e dois eletrodos. Tratou-se disco de titânio grau II polido e verificou-se modificações superficiais do titânio. Para verificar o comprimento dos jatos foi utilizado o software Image Pro Plus. As modificações na superfície do titânio foram verificadas por microscopia óptica (MO) e de força atômica (MFA). Foi possível concluir que o jato de plasma próximo à temperatura ambiente e a pressão atmosférica foi capaz de provocar modificações superficiais no titânio

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