Navegando por Autor "Knupp, Wanderson Geraldo"

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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Interação de nanotubos de carbono com hidroxiapatita
    (Universidade Federal de Alfenas, 2017-03-31) Knupp, Wanderson Geraldo; Camps Rodriguez, Ihosvany; Bezerra, Anibal Thiago; Campos, Maria Gabriela Nogueira
    Umas das características a serem alcançadas pelos biomateriais é possuir semelhança com o material hospedeiro. Em casos de substituição óssea, na qual os ossos apresentam alta resistência mecânica e uma ordem de partícula nanométrica é importante que o material a ser usado apresente estas características. Assim, a interação entre estes materiais é favorecida diminuindo o tempo de recuperação do paciente como as possíveis complicações clínicas. A hidroxiapatita carbonatada (HAC) [Ca10-x(PO4)6-x (CO3)x (OH)2-x] apresenta tanto em composição quanto em ordem de grandeza semelhanças consideráveis em relação ao osso humano, porém a mesma mostra-se com baixa resistência mecânica, o que em muitas vezes dificulta sua aplicação em áreas que apresentam esforço mecânico elevado. Já os nanotubos de carbono apresentam baixa densidade e forte ligação covalente entre seus átomos, o que confere alta resistência mecânica ao material. Por tal motivo foram estudadas por meio de simulação computacional a influência dos nanotubos de carbono (CNT), de parede única, pristine e funcionalizados com agrupamentos orgânicos hidroxila (CNT-OH) e carboxila (CNT-COOH) com concentrações de funcionalização de (5, 10, 15, 20 e 25)%, na estrutura da hidroxiapatita. Realizamos testes experimentais sintetizando a HAC com ~1% de CNTs pristine e funcionalizado com -COOH. Os estudos computacionais foram feitos utilizando-se de dinâmica de rede onde resolve-se as equações de movimento para todo o sistema, posteriormente também foi realizada a otimização dos sistemas. Na parte experimental as sínteses foram feitas pelo método de precipitação aquosa de [(NH4 )2+(NH4 )2 CO3 ] +Ca(NO3 )2 acrescentando-se ~1% CNTs em relação a massa HAC obtida. As amostras foram caracterizadas por difração de raio x (DRX), Análise Termogravimétrica (TG/DTA), espectroscopia na região do infravermelho (IV) e analise elementar. Como esperado, a dinâmica de rede mostrou que os CNTs pristine apresentam uma menor interação com a hidroxiapatita devido a sua alta estabilidade química. Já os CNTs funcionalizados com -OH e -COOH interagiram melhor com a matriz da hidroxiapatita. O módulo de Bulk mostrou que as funcionalizações com 20 % de -OH e -COOH forneceram maior rigidez ao material. Os resultados de DRXs indicam amostras com pouca cristalinidade, com T.C de ~25 Å. Os resultados de DRX, TG/DTA e IV mostraram que os CNTs pristine aparentemente não afetaram a estrutura da HAC. Porém, por DRX foi observado que os CNT-COOH podem ter interagido com a HAC, devido ao deslocamento do pico do padrão de difração. Os espectros de infravermelho sugerem a presença do íons CO3-2 nos sítios A e B da hidroxiapatita, e às medidas de análises elementar mostram que foi introduzido ~6 % de carbonato na estrutura das amostras como pretendido.