Eletrodeposição de revestimentos compósitos de hidroxiapatita com talco sobre substrato de liga de titânio.

Abstract

Ao longo dos anos, as pesquisas sobre materiais metálicos biocompativeis ganharam bastante espaço no cenário nacional e internacional, devido à larga aplicabilidade que estes materiais possuem na indústria de próteses ortopédicas ou dentárias. Neste cenário, destaca-se o titânio (Ti), devido a sua alta biocompatibiliade, baixa densidade, baixo módulo de elasticidade e alta resistência à corrosão se comparado a outros metais biocompativeis. No entanto, o Ti não forma ligação química com os ossos e apresenta baixa capacidade de induzir a formação de tecido ósseo, sendo assim, é necessário revestir o Ti com um filme de hidroxiapatita (HA), uma biocerâmica baseada em fosfato de cálcio. Apesar de ser bioativa e possuir constituintes similares aos ossos, a HA é frágil e sujeita a falha por fadiga e impacto. Com o intuito de aprimorar as propriedades mecânicas, fases de reforço têm sido adicionadas, tais como nanotubos de carbono, TiO2 e o talco natural. O talco, em sua forma natural, apresenta caráter hidrofóbico que pode limitar sua biocompatibilidade. Desta forma, visando melhorar as características mecânicas da HA, modificar o caráter hidrofóbico (ou seja, a molhabilidade) do talco e, ainda, aumentar a similaridade química da prótese com o tecido ósseo do corpo humano, este trabalho propõe incorporar o talco natural tratado quimicamente à matriz de HA depositando-a sobre o substrato de liga de titânio Ti6Al4V, por meio da eletrodeposição pulsada. Estudos indicam que o tratamento químico do talco, baseado na sua imersão em ácidos inorgânicos, é capaz de modificar sua molhabilidade, melhorando assim, a característica umectante desse mineral. Os revestimentos produzidos foram avaliados no que diz respeito à sua morfologia, composição, afinidade com água e molhabilidade superficial, através das técnicas de Espectroscopia Raman, Teste de Hidrofobicidade/Hidrofilicidade, Potencial Zeta e Ângulo de Contato e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Com a espectroscopia Raman foi possível obter as bandas características da presença tanto da HA quanto do talco nos revestimentos produzidos, bem como, garantir a confiabilidade dos parâmetros de eletrodeposição. Os testes de hidrofobicidade/hidrofilicidade, bem como, o potencial Zeta não foram claros e suficientes para assegurar a ocorrência de alguma mudança de caráter umectante nas partículas do mineral. Os testes de molhamento revelaram uma tendência de redução no ângulo de contato para o revestimento de HA com talco tratado. O que por sua vez, pode ser um indício que a hidrofilicidade foi desenvolvida nas partículas de talco pelo tratamento químico. As imagens do MEV revelaram que os depósitos de HA/talco tratado são mais regulares e menos rugosos e, que ainda, possuem trincas mais estreitas e superficiais se comparados aos de HA pura e HA com talco não tratado quimicamente. Além disso, a análise de MEV confirmou a melhora na dispersividade das partículas de talco na matriz de HA após o tratamento químico. Portanto, pode-se concluir que a aplicação do tratamento químico no intuito de alterar a natureza hidrofóbica do talco para hidrofílica é bastante promissora. No entanto, estudos mais específicos ainda são necessários antes da utilização imediata deste compósito em aplicações médicas.