Eletrodeposição de hidroxiapatita com incorporação de nanocamadas de talco pedra-sabão obtidas por esfoliação em fase líquida.

Abstract

O ramo de biomateriais, ou seja, o ramo de materiais designados a interagir com sistemas biológicos é de suma importância no desenvolvimento de próteses ortopédicas e/ou dentárias. Nesse contexto, o titânio (Ti) é um dos metais mais utilizados para tal fim devido à sua alta resistência à corrosão, o que faz com que o Ti possua baixa toxicidade se comparado a outros biometais. Além disso, seu módulo de elasticidade é próximo ao do osso. Entretanto, o Ti apresenta desvantagens com relação à sua aplicação no ramo ortopédico e dentário, destacando-se a ligação química fraca formada entre ele e os ossos do corpo humano. Revestir o Ti com um filme de hidroxiapatita (HA) é uma opção vantajosa, uma vez que a HA é o componente mineral de maior abundância nos ossos e dentes sendo, portanto, um material de alta biocompatibilidade. Porém, por ser uma cerâmica, a hidroxiapatita apresenta algumas características que restringem seu uso como biomaterial, sendo elas a baixa tenacidade, a fragilidade e a baixa resistência mecânica. Com a finalidade de aprimorar tais propriedades e tornar a HA uma boa opção para reparo ósseo e dentário, pesquisadores vêm adicionando materiais de reforço tais como nanotubos de carbono, óxido de grafeno, entre outros. Pesquisas recentes demonstraram que o talco é um material bidimensional passível de esfoliação com propriedades similares às do grafeno, tais como baixa energia de ligação entre camadas e alta resistência à ruptura. Para obtenção de nanocamadas de talco, empregou-se a esfoliação em fase líquida, uma vez que é um dos métodos de esfoliação que apresenta maior rendimento no que se refere à quantidade de material esfoliado. Desse modo, vários solventes foram testados em diferentes parâmetros de esfoliação para obtenção do talco esfoliado. Para deposição tanto da HA pura, quanto da HA com incorporação de talco, utilizou-se a eletrodeposição pulsada, onde pulsos de tensão foram aplicados à célula eletroquímica, promovendo a formação de HA mais aderente ao substrato. As técnicas utilizadas para avaliação dos filmes depositados foram a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), ensaios de desgaste, polarização potenciodinâmica, difração de raios X (DRX), ensaios de biocompatibilidade e técnicas de Microscopia de Varredura por Sonda. Com este trabalho, pretende-se obter uma melhoria nas propriedades mecânicas dos revestimentos de HA pela incorporação das nanocamadas de talco sem afetar a biocompatibilidade da HA. Como resultado, obteve-se que HA com incorporação de nanocamadas de talco na concentração de 0,90 g/L apresentou resultados superiores às demais condições analisadas (HA pura, HA + talco na concentração de 0,07 g/L e HA + nanocamadas de talco na concentração de 1,80 g/L) de acordo com as técnicas de avaliação dos depósitos utilizadas.