Seminário da Pós-Graduação em Física Aplicada

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• Seminário da Pós-Graduação em Física Aplicada
• 2025-12-03T16:00:00-03:00
• 2025-12-03T18:00:00-03:00
• Seminário do PPGFISA será no dia 3 de dezembro, das 16h às 18h, no Itaipu Parquetec.

Quando

03/12/2025

de 16h00 até 18h00

(America/Buenos_Aires / UTC-300)

Onde

ITAIPU Parquetec

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A Pós-Graduação em Física Aplicada promove, no dia 3 de dezembro, das 16h às 18h, mais uma edição de seu seminário. A programação desta semana contará com três apresentações ministradas por estudantes do PPGFISA. Realizada no Itaipu Parquetec (Bloco 4, Espaço 3, Sala 3), a atividade é direcionada a professores, técnicos e estudantes de graduação e pós-graduação.

Título: "Funcionalização de novas ligas do sistema Ti-15Nb-Ta por Oxidação por Micro-Arco para aplicações biomédicas"
Palestrante: Lucas Braga dos Santos

O titânio e suas ligas são amplamente utilizados como biomateriais devido à sua biocompatibilidade e à resistência à corrosão em fluidos corpóreos. Porém, o Ti comercialmente puro apresenta módulo de elasticidade de aproximadamente 100 GPa, valor cerca de quatro vezes maior que o do osso cortical humano (30 GPa). Essa divergência mecânica pode causar a falha precoce do implante, fenômeno conhecido como stress shielding. Para melhorar a compatibilidade, reduzindo o módulo de elasticidade, têm sido estudadas ligas do sistema Ti-15Nb com variação de Ta. Além disso, a comunidade científica busca aprimorar as propriedades superficiais do metal, visando aumentar a osteointegração.

Neste projeto, as ligas do sistema Ti-15Nb-Ta (Ta = 0, 10, 20 e 30% em peso) serão funcionalizadas pela técnica de oxidação por arco elétrico (MAO), realizada em solução eletrolítica contendo íons cálcio e fosfato, de modo que as camadas formadas sejam porosas, aderentes e ricas em elementos bioativos. As análises estarão focadas na verificação da composição química dos filmes obtidos por MAO (EDS e XPS) e nas características topográficas das superfícies (MEV e AFM), com o objetivo de avaliar os efeitos da adição de Ta no tratamento MAO.

A porosidade, a espessura e o tamanho de poros serão medidos por meio de micrografias analisadas no software ImageJ. A molhabilidade será avaliada por medições do ângulo de contato e, por fim, a citocompatibilidade será investigada por ensaios in vitro de adesão celular direta, utilizando células pré-osteoblásticas de camundongos cultivadas sobre as superfícies modificadas.

As ligas Ti-15Nb-Ta podem representar uma alternativa promissora de biomateriais otimizados, com propriedades mecânicas ajustadas e revestimento bioativo. A hipótese é que esses materiais apresentem módulo de elasticidade mais próximo ao do osso e uma superfície capaz de estimular a adesão e a proliferação de células ósseas.

Título: "Difração de raios X e a aplicação na Física"
Palestrante: Pâmela Eduarda de Oliveira

A difração de raios X é uma técnica fundamental na Física moderna, amplamente utilizada para investigar a estrutura interna da matéria em escala atômica. Baseia-se na interação de feixes de raios X com os planos cristalinos de um material, resultando em padrões de interferência que revelam informações sobre o arranjo dos átomos e as distâncias interplanares. Essa metodologia foi essencial para o desenvolvimento da cristalografia e continua sendo uma das principais ferramentas para o estudo de sólidos e materiais complexos.

Suas aplicações na Física abrangem diversas áreas, como a identificação de fases cristalinas, a análise de transições estruturais, o estudo de defeitos e tensões internas e a caracterização de propriedades eletrônicas e magnéticas de materiais. Na física dos materiais, a difração de raios X é amplamente empregada para caracterizar ligas metálicas, cerâmicas, semicondutores, nanomateriais e filmes finos, permitindo determinar o tamanho de cristalitos e o grau de cristalinidade. A técnica também possui grande relevância na física aplicada e na engenharia, sendo utilizada em controle de qualidade, no monitoramento de processos industriais e no desenvolvimento de novos compostos.

Com o avanço de fontes de radiação de alta intensidade, como os síncrotrons, e de detectores mais sensíveis, a técnica passou a permitir análises em tempo real e em condições experimentais extremas, como alta pressão e temperatura. Isso ampliou significativamente seu alcance, tornando-a essencial tanto para pesquisas fundamentais quanto para aplicações tecnológicas.

Durante o seminário, será apresentada uma introdução aos princípios físicos da difração de raios X e uma discussão sobre suas aplicações na Física. Serão apresentados artigos da área, destacando como a técnica pode contribuir para diferentes pesquisas.

Título: "Fendas Cônicas Impressas em 3D Dopadas para Detecção de Cristais de Oxalato de Cálcio em Fantoma de Mama"
Palestrante: Renata Olmedo Benedet

Dentre as microcalcificações benignas, aquelas compostas por oxalato de cálcio duplamente hidratado destacam-se por apresentarem propriedades físico-químicas e cristalográficas bem definidas, sendo amplamente utilizadas como modelo em estudos voltados ao diagnóstico precoce do câncer de mama. Considerando o potencial da difração de raios X como técnica complementar à mamografia, este seminário apresentará o desenvolvimento do projeto cujo objetivo é aprimorar a detecção do padrão de difração desses microcristais por meio do uso de fendas cônicas, que atuam como filtros espaciais capazes de reduzir o espalhamento proveniente de tecidos menos densos e, consequentemente, melhorar a relação sinal-ruído.

Em etapas anteriores, foi desenvolvida e caracterizada uma fenda cônica impressa em 3D utilizando ácido polilático (PLA), material de baixa densidade que permitiu a passagem de parte da radiação, limitando sua eficiência de atenuação. Atualmente, as atividades concentram-se na produção experimental, por extrusão, de um filamento dopado com 20% de óxido de ferro (FeO₂), com o intuito de aumentar a densidade do material e possibilitar, futuramente, a impressão de novas fendas cônicas mais eficientes. Também estão sendo desenvolvidos projetos de fantomas de mama com microcalcificações.

As próximas etapas envolvem a caracterização física do filamento — avaliando densidade, homogeneidade e distribuição do dopante — e a caracterização radiográfica, com foco na análise da atenuação e na possível melhoria da relação sinal-ruído obtida com o novo material. Esses estudos visam contribuir para o desenvolvimento de métodos experimentais e materiais aplicados à física médica, além de otimizar a detecção de microestruturas por raios X.