Nesta coleção serão depositadas todas as Dissertações do Mestrado em Ciência e Engenharia dos Materiais. http://hdl.handle.net/123456789/2363 2026-04-06T16:12:02Z 2026-04-06T16:12:02Z SANTOS, Marcus Vinicius Beserra dos http://hdl.handle.net/123456789/2725 2022-09-02T14:15:59Z 2022-09-02T00:00:00Z

DESENVOLVIMENTO DE SCAFFOLDS A BASE DE HIDROXIAPATITA E GOMAS NATURAIS SANTOS, Marcus Vinicius Beserra dos RESUMO: O desenvolvimento de novas tecnologias vem contribuindo para o aumento da expectativa e qualidade de vida da sociedade. Dentre as diversas áreas em que ocorreram avanços, um ramo área médica e da ciência dos materiais tem buscado desenvolver materiais que auxiliem no tratamento das doenças relacionadas ao tecido ósseo. Assim sendo, materiais cerâmicos como os fosfatos de cálcio, com evidência para a hidroxiapatita, ganharam ênfase na área da ortopedia com sua utilização como biomateriais em próteses, por apresentarem características como biocompatibilidade, osteointegração e osteoindução. Deste modo, este trabalho traz uma revisão sobre a utilização da hidroxiapatita aplicado à engenharia de tecidos através do desenvolvimento de scaffolds, observando as diversas metodologias de síntese, as técnicas de caracterizações utilizadas e estudos de toxicidade que podem ser aplicados aos scaffolds. ABSTRACT: The development of new technologies has contributed to increasing the expectation and quality of life of society. Among the several areas in which advances have taken place, a medical and materials science branch has sought to develop materials that assist in the treatment of bone tissue diseases. Thus, ceramic materials such as calcium phosphates, with evidence for hydroxyapatite, have gained emphasis in the area of orthopedics with their use as prosthetic biomaterials, as they have characteristics such as biocompatibility, osteointegration and osteoinduction. So, this paper reviews the use of hydroxyapatite applied to tissue engineering through the development of scaffolds, observing the various synthesis methodologies, characterization techniques used and toxicity studies that can be applied to scaffolds. Orientador: Prof. Dr. Edson Cavalcante da Silva Filho Examinador interno: Profa. Dra. Aluska do Nascimento Simões Braga Examinador inter[no: Profa. Dra. Ana Cristina Vasconcelos Fialho Examinador esterno: Profa. Dra. Ana Leite Oliveira Examinador interno: Prof. Dr. Antonio Luiz Martins Maia Filho Examinador enterno: Profa.Dra. Cassilda Maria dos Santos Cunha Reis (UNIPORTO)

2022-09-02T00:00:00Z MONTESDEOCA, Caterine Yesenia Carrasco http://hdl.handle.net/123456789/2622 2022-08-10T20:43:09Z 2022-08-10T00:00:00Z

HIDROGEIS INTELIGENTES GERADORES DE OXIGÊNIO APOIANDO NA SOBREVIVENCIA DOS CONDRÓCITOS CELULARES EM AMBIENTES DE HIPOXIA MONTESDEOCA, Caterine Yesenia Carrasco RESUMO: O papel e os benefícios do uso de biomateriais inteligentes que liberam oxigênio para aplicações na regeneração de tecidos têm recebido interesse nos últimos anos. As abordagens são os tecidos que não conseguem se regenerar completamente devido ao ambiente de hipóxia no qual as células encontram-se na estrutura de biomateriais. A cartilagem é um desses tecidos que é criticamente difícil para-se reparar por si só. Por esse motivo, pesquisas buscam criar materiais que ajudem na entrega de quantidades suficientes de oxigênio controlando a liberação para não causar morte celular ou dano aos tecidos, sendo o cartilaginoso um deles. Desta forma, o objetivo principal desta dissertação foi desenvolver hidrogéis inteligentes que liberam oxigênio. Os biomateriais inteligentes foram baseados em hidrogéis de gelatina metacrilada (GelMA) carregados com partículas de peróxido de cálcio (CPO) em concentrações de (0,5; 1 e 3% w/w). Os hidrogéis foram caracterizados e a liberação de oxigênio monitorada em ambiente de hipóxia por um período de até 6 dias. Ao mesmo tempo, células de condrócitos foram incorporadas à estrutura dos hidrogéis e avaliou-se a sobrevivência delas in vitro em um ambiente de hipóxia. Conseguiu-se desenvolver um hidrogel capaz de liberar oxigênio por 6 dias e que ao mesmo tempo proporcionou um microambiente propício para a sobrevivência de condrócitos em ambiente de hipóxia podendo assim ser utilizado em engenharia de tecido para regeneração de cartilagem. ABSTRACT: The role and benefits of using smart biomaterials that release oxygen for tissue regeneration applications have received interest in the last years. Approaches are tissues that cannot completely regenerate due to the hypoxia environment in which cells are found in the structure into biomaterials. Cartilage is one of those tissues that is critically difficult to repair on its own. For this reason, research seeks to create materials that help deliver sufficient amounts of oxygen by controlling release so as not to cause cell death or tissue damage. Thus, the main objective of this dissertation was to develop oxygen release smart hydrogels. The smart biomaterials based on gelatin methacryloyl (GelMA) loaded with calcium peroxide (CPO) particles in concentrations of (0.5; 1 and 3% w / w). Hydrogels were characterized and oxygen release monitored in a hypoxia environment for a period of 6 days. At the same time, chondrocyte cells were incorporated into the structure of the hydrogels and cell survival in vitro was evaluated in a hypoxia environment. It was possible to develop a hydrogel capable of releasing oxygen up to 6 days, and at the same time, it provided a microenvironment conducive to the survival of chondrocytes in a hypoxia environment, thus being able to be used in tissue engineering for cartilage regeneration. Orientador: Prof. Dr. Anderson de Oliveira Lobo Examinador interno: Prof. Dr. Bartolomeu Cruz Viana Neto Examinador interno: Prof. Dr. Antônio Luiz Martins Maia Filho

2022-08-10T00:00:00Z MORAIS, Agnelo http://hdl.handle.net/123456789/2595 2022-08-04T20:24:37Z 2022-08-04T00:00:00Z

EFEITO DA ADIÇÃO DO REJEITO DE VIDRO NA PRODUÇÃO DE ARGAMASSA CIMENTÍCIA MORAIS, Agnelo RESUMO: O cimento é um dos materiais mais importantes para a construção civil, pois serve para a produção de argamassas e concretos utilizados diariamente nos canteiros de obra do mundo inteiro. Estudos tem se intensificado no sentido de propor formas de racionalização desse material. No processo de produção do clínquer, principal componente do cimento, por exemplo, requer o uso de combustíveis como carvão e petróleo, o que consequentemente contribui para emissão de CO2 e consequente degradação ao meio ambiente. Este estudo visa à investigação do comportamento da argamassa cimentícia com a substituição parcial do cimento por pó de vidro (partículas passantes na peneira 74 µm) nas proporções de 5%, 10%, 15%, 20% e 25%. A avaliação da argamassa no estado fresco mostrou que a mistura se torna menos plástica à medida que a proporção de vidro aumenta. Os testes mecânicos, medidos através da resistência à compressão, evidenciou que todos os traços contendo pó de vidro em sua composição apresentaram valores superiores ao da argamassa de referência, sendo a proporção de 20% o melhor deles. A pozolanicidade do material foi investigada indiretamente através do Método de Luxán e do índice de desempenho de atividade pozolânica aos 28 dias, indicando que o pó de vidro incorporado ao material foi capaz de promover atividade pozolânica. A absorção de água mostrou uma leve queda nas argamassas com pó de vidro quando comparadas a amostra de referência. Os resultados mostraram que há viabilidade para produção de argamassas com adição de pó de vidro em até 25% de substituição, evidenciados através dos testes mecânicos, o que indicaria uma redução significativa dos impactos ambientais devido à redução da utilização do cimento e aproveitamento dos resíduos de vidro. ABSTRACT: Cement is one of the most important materials for civil construction, because it serves for the production of mortars and concretes used daily in construction sites all over the world. Studies have intensified in order to propose ways to rationalize this material. The production process of clinker, the main component of cement, for example, requires the use of fuels such as coal and oil, which consequently contributes to CO2 emissions and consequent degradation to the environment. This study aims to investigate the behavior of cement mortar with the partial replacement of cement by glass powder (particles passing the 74 µm sieve) in the proportions of 5%, 10%, 15%, 20% and 25%. The evaluation of the mortar in the fresh state showed that the mixture becomes less plastic as the proportion of glass increases. The mechanical tests, measured through compressive strength, showed that all mixtures containing glass powder in their composition presented higher values than the reference mortar, being the proportion of 20% the best of them. The pozzolanicity of the material was indirectly investigated through the Luxán Method and the pozzolanic activity performance index at 28 days and indicated that the glass powder incorporated into the material was able to promote pozzolanic activity. The water absorption showed a slight decrease in the mortars with glass powder when compared to the reference sample. The results showed that there is feasibility for production of mortars with addition of glass powder in up to 25% of substitution, evidenced by the mechanical tests, which would indicate a significant reduction of environmental impacts due to the reduction of cement use and use of glass waste. Orientador: Prof. Dr. José Milton Elias de Matos Coorientador: Prof. Dr. Valdeci Bosco dos Santos Examinador interno: Prof. Dr. Edson Cavalcanti da Silva Filho Examinador externo: Prof. Dr. Gilvan Moreira da Paz - IFPI

2022-08-04T00:00:00Z COSTA, Edno da Silveira http://hdl.handle.net/123456789/2593 2022-08-04T19:32:55Z 2022-08-04T00:00:00Z

ESTUDO COMPARATIVO DO EFEITO DA NITRETAÇÃO EM FERRAMENTAS DE ESTAMPAGEM FABRICADAS EM AÇOS AISI M2 E D2 UTILIZADAS NA INDÚSTRIA DE FABRICAÇÃO DE PREGOS COSTA, Edno da Silveira RESUMO: A crescente necessidade de aumentar a produtividade do setor industrial, impulsiona o desenvolvimento de novos aços e novos tratamentos que possam melhorar o desempenho e a vida útil de ferramentas de corte, conformação e estampagem. Tratamentos de superfície assistidos por plasma destacam-se nesse contexto. Trabalhos anteriores têm demostrado que esses revestimentos são eficientes no aumento da dureza, na resistência ao desgaste e na resistência a corrosão de diversos tipos de aços. O processo de conformação e estampagem corresponde a 38% do custo com ferramental e cerca de 12% do custo total da fabricação de pregos comuns com cabeça. Nesse sentido, amostras e ferramentas de aços AISI M2 e D2 termicamente tratadas foram submetidas aos processos de nitretação a plasma convencional, em gaiola catódica e tratamento duplex com o objetivo de avaliar o efeito desses tratamentos em ferramentas de conformação buscando a viabilidade da aplicação do método no setor industrial com a redução do custo de fabricação. Ensaios de microdureza Vickers, análise por MEV e Difração de Raios-X (DRX) possibilitaram identificar propriedades mecânicas, camada de compostos e as fases presentes. O desempenho das ferramentas baseou-se na quantidade produzida em kg. A ferramenta de aço D2, apenas temperada e revenida, não foi eficiente para redução de custo. Apesar de elevadas microdurezas superficiais, as ferramentas com deposição de TiN (Duplex) não tiveram desempenho satisfatório. O uso da nitretação a plasma se mostrou viável para os dois aços, destacando-se o fato de que as ferramentas de aço D2 nitretadas a 480ºC por 3 horas, obtiveram os maiores ganhos de produtividade em relação a ferramenta não nitretada. A aplicação da nitretação convencional na ferramenta de aço M2 a 480ºC por 4 horas possibilitou a redução de seu custo em 26% e redução de 3,5% sobre o custo total de produção de pregos, obtendo o melhor custo-benefício. ABSTRACT: The increasing need to increase productivity in the industrial sector drives the development of new steels and new treatments that can improve the performance and life of cutting, forming and stamping tools. Plasma assisted surface treatments stand out in this context. Previous research has shown that these coatings are effective in increasing hardness, wear resistance and corrosion resistance of various types of steels. The forming and stamping process corresponds to 38% of the cost of tooling and about 12% of the total manufacturing cost common head nails. In this sense, samples and tools of heat treated AISI M2 and D2 steels were submitted to conventional plasma nitriding processes, in cathodic cage and duplex treatment in order to evaluate the effect of these treatments in forming tools seeking the feasibility of applying the method in the industrial sector by reducing the manufacturing cost. Vickers microhardness tests, SEM analysis and X-ray Diffraction (XRD) made it possible to identify mechanical properties, layer of compounds and the phases present. Tool performance was based on quantity produced in “kg”. The quenched and tempered D2 steel tool was not efficient for cost reduction. Despite their high surface microhardness, TiN (Duplex) deposition tools did not satisfactory performance. The use of plasma nitriding was viable for both steels, highlighting the fact that D2 steel tools nitrided at 480ºC for 3 hours, obtained the highest productivity gains compared to the non-nitrided tool. The application of conventional nitriding on the M2 steel tool at 480ºC for 4 hours reduced its cost by 26% and reduced 3,5% on the total cost of nail production, obtaining the best cost-benefit. Orientador: Prof. Dr. Rômulo Ribeiro Magalhães de Sousa Examinador interno: Prof. Dr. Bartolomeu Cruz Viana Neto Examinador externo: Prof. Dr. Thércio Henrique de Carvalho Costa - UFRN

2022-08-04T00:00:00Z