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Novo método pode prevenir falha de implantes dentários

Um novo estudo ofereceu uma maneira de prever fraturas em metal, o que poderia ajudar a prevenir a falha de implantes dentários. (Foto: Universidade Texas A & M)

qui. 8 novembro 2018

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CAMBRIDGE, Massachusetts, EUA: A fragilização por hidrogênio causa falhas súbitas e caras de componentes metálicos em uma ampla gama de indústrias. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) fizeram uma descoberta que pode ajudar a evitar falhas em dispositivos de metal, como implantes dentários.

“O hidrogênio entra no metal e faz com que ele se rompa inesperadamente em um processo chamado fragilização por hidrogênio”, disse o principal autor Dr. John P. Hanson, que conduziu a pesquisa como um estudante de PhD no MIT. Os cientistas estudaram a fragilização por hidrogênio por mais de 150 anos, mas continua difícil de prever. “Isso é em grande parte porque não temos uma compreensão completa dos mecanismos por trás disso”, explicou Hanson.

A fim de analisar a estrutura microscópica de uma rachadura em uma superliga de níquel, os pesquisadores empregaram duas ferramentas de síncrotron diferentes, microscopia de difração de alta energia e tomografia de raios X, no Advanced Photon Source do Argonne National Laboratory, Illinois, EUA.

Os metais são compostos de cristais microscópicos ou grãos. Em superligas de níquel, as fraturas provocadas pela fragilização por hidrogênio viajam ao longo das fronteiras entre esses grãos. De acordo com Hanson, as ferramentas exclusivas permitiram aos cientistas, pela primeira vez, observar não apenas as orientações dos grãos em torno de uma rachadura em andamento, mas também os limites dos grãos. A partir dessas observações, a equipe identificou dez contornos de grãos que são mais resistentes a rachaduras.

“Fomos capazes de mostrar não apenas quais limites de grãos são mais fortes, mas exatamente o que é que melhora o desempenho deles”, concluiu Hanson. Isso poderia permitir que os engenheiros construíssem metais mais fortes projetando-os com essas características.

O estudo, intitulado “Caráter cristalográfico dos limites de grão resistentes à fratura assistida por hidrogênio na liga Ni-base 725”, foi publicado online na Nature Communications em 23 de agosto de 2018. Foi conduzido em colaboração com a Carnegie Mellon University, Pittsburgh, e Universidade Texas A & M, College Station, EUA.

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