Biosuperfícies multimaterial, multiescala e multifuncionais para implantes ortopédicos

Abstract

O desenvolvimento de novos materiais e processos de funcionalização de superfícies tem sido amplamente estudado para aprimorar o desempenho de implantes. Um novo nanocompósito à base de zircônia (Ce-TZP/Al2O3/SrAl12O19) mostrou resultados promissores em termos de propriedades mecânicas, como alta resistência, tenacidade e baixa suscetibilidade à degradação em baixa temperatura. Este estudo explorou a técnica de ablação a laser para produzir texturas controladas nas superfícies do 3Y-TZP tradicional e do novo compósito. Usando um sistema de Escrita Direta a Laser (DLW) de 532 nm com pulsos de picosegundo, foram produzidas linhas em amostras sinterizadas de ambos os materiais, variando a fluência do pulso laser, a taxa de repetição e a velocidade de varredura. As amostras texturizadas foram analisadas por microscopia confocal e eletrônica de varredura. Ambos os materiais foram texturizados com sucesso, mas a morfologia e a geometria dos sulcos dependem dos parâmetros usados. Níveis baixos de energia resultam em sulcos rasos e irregulares, enquanto níveis altos podem causar trincas e camadas de resolidificação. O laser produziu sulcos mais largos e profundos no nanocompósito do que no 3Y-TZP para os mesmos parâmetros. Este trabalho demonstrou a viabilidade da texturização a laser do 3Y-TZP tradicional e do novo Ce-TZP/Al2O3/SrAl12O19, sugerindo seu potencial para aplicações biomédicas.