Obtenção de Gradiente de Porosidade Radial em Espumas de Liga de Alta Entropia para aplicações biomédicas

Abstract

Com o aumento da expectativa de vida, a demanda por materiais para implantes ortopédicos cresceu significativamente. A maioria das ligas comercialmente disponíveis apresenta efeito de stress shielding e dificuldades de osseointegração, comprometendo tanto o comportamento biomecânico adequado do implante quanto a saúde do paciente. Nesse contexto, as ligas de alta entropia (HEAs) são uma opção promissora, oferecendo excelentes propriedades mecânicas, boa resistência à corrosão e alta biocompatibilidade. Neste estudo, uma liga de alta entropia, Ti-30Nb-20Ta-5Mo, foi sintetizada por meio de mechanical alloying. Os elementos foram selecionados com base nos requisitos essenciais para implantes: resistência à corrosão e biocompatibilidade. Para mitigar os efeitos de stress shield, as ligas foram misturadas com 25%, 50% e 75% de cloreto de potássio (KCl), visando criar um gradiente de porosidade radial controlada. Essa estrutura possibilita a formação de um ambiente favorável à osseointegração, à vascularização e a uma redução do módulo elástico. Após a extração do space holder e a sinterização, as amostras exibiram integridade mecânica aliada à porosidade radial controlada. Assim, a produção de amostras de Ti-30Nb-20Ta-5Mo com gradiente de porosidade radial foi realizada com sucesso. Demonstrando o potencial de ligas de alta entropia projetadas por técnicas de space holder para implantes ortopédicos e dentários da próxima geração.