Paulo Francisco Cesar.

Objectives: (1) to determine the effect of the microstructure of four different materials processed via CAD-CAM technology in the volume loss and surface roughness generated by wear carried out in a chewing simulator; (2) to compare the fatigue behavior of disc-shaped specimens of the four different materials processed by CAD-CAM technology, before and after the generation of clinically relevant surface defects in a chewing simulator; and (3) to compare the fatigue behavior of full crowns made with the same four materials by means of chewing simulation, and considering failure criteria as the first cracks detected by an acoustic detection apparatus. Materials and methods: four different commercial CAD-CAM materials will be used: composite blocks for indirect use (Lava Ultimate, 3M), ceramic/polymer blocks (Enamic, Vita Zahnfabrik), a lithium dissilicate-based glass-ceramic blocks (IPS e.max CAD, Ivoclar Vivadent), and a lithium silicate based glass-ceramic reinforced with zirconia (Suprinity, Vita Zahnfabrik). In the first part of this project (related to objectives #1 and 2), 39 disc-shaped specimens of each material will be produced and divided into 3 groups. The first group will be used to determine the flexural strength of the materials. The second group will be submitted to wear and fatigue test. First, the specimens will be taken to a profilometer for topography determination. Then, the discs will be subjected to a wear test in which the specimens will be taken to a chewing simulator for a period corresponding to one year of clinical use. After the test, the specimens will be subjected again to the topographic analysis through profilometry for determination of the volume loss, depth of wear and surface roughness. The same specimens will then be subjected to cyclic fatigue for determination of the lifetime of specimens (the worn area will be place on the tensile side). The third group (control), will not be subjected to wear and will be taken only to the chewing simulator for cyclic fatigue. In the second phase of this project (concerning objective #3), twenty-one specimens in the shape of crowns of each material will be prepared, simulating the first lower molar. The crowns will be cemented in resin composite preparations in a PVC tube. These specimens will be taken to a chewing simulator for the cyclic fatigue test with the aid of an acoustic detector. For disks and crowns, the fatigue test will be the "step-stress" method, which uses three fatigue profiles: slow, moderate, and severe. Fractographic analysis will performed for all specimens (discs and crowns). Wear data and roughness will be analyzed by ANOVA with global significance level of 5%, and fatigue data will be analyzed using the Weibull ++ program/Alta Pro 7 for determining the probability of failure estimated under fatigue, at stress levels of 50 or 100 MPa (disks) and at loads of 150 or 300 N (crowns), after missions of 1, 3 or 5 million cycles (corresponding to 1, 3 and 5 years of clinical use).

O objetivo do estudo é desenvolver o compósito Y:TZP/TiO2 para aplicação como implante dentário, caracterizando-o mecânica e biologicamente em função do teor de titânia e do tipo de superfície. O desenvolvimento desse compósito constitui uma inovação, pois não foram encontrados na literatura resultados relacionados a esse desenvolvimento. Outra inovação desse trabalho e que também foi não proposta em trabalhos prévios da literatura é a alteração da superfície desse novo compósito Y:TZP/TiO2 de duas formas distintas: recobrimento biomimético e sílica micropadronizada com micro-agregados de nanohidroxiapatita. Espera-se que os resultados tenham um impacto significativo na área dos biomateriais odontológicos, pois não há no mercado um implante composto da associação de Y-TZP e a titânia associados às alterações superficiais aqui propostas. O novo material a ser desenvolvido deve resultar em um implante dentário com propriedades estéticas melhoradas e propriedades biológicas otimizadas em comparação com os materiais atualmente disponíveis para esta finalidade. Os pós de Y:TZP/TiO2 serão produzidos por meio de uma rota de co-precipitação para obtenção de três composições do compósito que serão: zero (T0), 5 (T5) e 10 (T10) mol% de titânia. Após prensagem, sinterização, acabamento e polimento as pastilhas terão dimensões de aproximadamente 12 mm de diâmetro e 1,0 mm de espessura. Duas diferentes alterações superficiais serão realizadas: a) recobrimento biomimético (imersão em solução de composição iônica semelhante ao plasma sanguíneo) e b) sílica micropadronizada com micro agregados de nanohidroxiapatita (técnica sol-gel e litografia branda). As fases cristalinas (técnica de difração de raios X, DRX); a forma (microscopia eletrônica de varredura, MEV); granulometria (espalhamento a laser), área de superfície especifica (adsorção gasosa) e comportamento térmico dos pós serão avaliados. Diferentes ciclos térmicos serão realizados para sinterizar os compósitos cerâmicos e, após determinação da densidade (princípio de Archimedes) e análise microestrutural (DRX e MEV), o melhor ciclo será determinado. O módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, dureza, tenacidade à fratura, resistência à flexão biaxial (RFB), módulo de Weibull (m) e análise fractográfica (AF) serão realizadas para o grupo T0, T5 e T10. Os grupos com as diferentes alterações superficiais serão caracterizados em relação a RFB, m e AF. A caracterização superficial (rugosidade e ângulo de contato) e biológica (adesão de células e bactérias) serão realizadas para todos os grupos. Espera-se que o compósito Y:TZP/TiO2 com as alterações superficiais tenha uma alta confiabilidade estrutural e melhores propriedades biológicas que a Y:TZP (T0).

Este estudo tem como objetivo principal desenvolver um material nanocompósito de Y-TZP/MWCNT-COOH (Zircônia estabilizada por 3 mol% de ítria reforçada por Nanotubo de carbono funcionalizado em ?COOH) para utilização como infraestruturas de próteses fixas dentárias e pilares protéticos para implantes. Para tanto, o novo material será caracterizado e comparado à Y-TZP convencional quanto a suas propriedades fisico-mecânicas, resistência ao envelhecimento e susceptibilidade ao crescimento subcrítico de defeitos. Este será desenvolvido pelo processo de coprecipitação associado a tratamento hidrotérmico/solvotérmico e prensagem isostática em formato de blocos para sistemas CAD/CAM. Amostras em forma de barras serão obtidas nas dimensões (25x4x3) mm a partir de blocos de Y-TZP e Y-TZP/MWCNT-COOH para caracterização e comparação estrutural, óptica, resistência à flexão, tenacidade à fratura, limite de fadiga e establidade da fase cristalina frente ao envelhecimento in vitro. A caracterização do material consistirá na obtenção da densidade pré-sinterizada e sinterizada (nd=10), análise da microestrutura por MEV e elementar (EDS) (nm = 3), medida da dimensão de porosidade e do grão cristalino, obtenção das constantes elásticas (E e ) (np=5), razão de contraste, parâmetros de translucidez e índice de opalescência (no=10). A estabilidade de fase cristalina (nf=10) será verificada através da difração de raio-X (DRX) antes e após ciclo de envelhecimento em autoclave. Ainda, as amostras em forma de barra serão testadas quanto à sua resistência à flexão de 4 pontos (n=30) seguindo recomendações da norma ISO 6872:2008. Os dados serão submetidos à análise de Weibull para confiabilidade de cada material (5%) e identificação de diferenças entre os grupos usando os intervalos de confiança. A tenacidade à fratura (nt=5) será determinada por meio do método single-edge-V-notched Beam (SEVNB) para ambos materiais e calculada a diferença atráves do teste t-Student (α=0,05). O Limite de fadiga cíclica será obtido pelo método da escada (staircase) utilizando equipamento de fadiga cíclica ElectroPuls E3000 Instron, que também possibilitará o cálculo dos parâmetros de crescimento subcrítico da trinca (n* e A*). Uma análise fractográfica será realizada nas barras fraturadas para observação dos detalhes relacionados à fratura e verificação da influência do nanotubo de carbono na inibição de propagação de trincas.

Este estudo tem como objetivo principal desenvolver um material nanocompósito para utilização como infraestruturas de próteses fixas dentárias e pilares protéticos para implantes. Para tanto, o novo material será caracterizado e comparado à Y-TZP convencional quanto a suas propriedades fisico-mecânicas, resistência ao envelhecimento e susceptibilidade ao crescimento subcrítico de defeitos. Será realizada caracterização e comparação estrutural, óptica, resistência à flexão, tenacidade à fratura, limite de fadiga e establidade da fase cristalina frente ao envelhecimento in vitro.

Os objetivos deste estudo serão: 1) Avaliar e comparar a rugosidade superficial e transformação de fase das estruturas de Y-TZP após diferentes tratamentos de superfície (TrS): (a) Controle (sem tratamento, apenas sinterização final); (b) Silicatização com óxido de alumínio revestido por sílica (CoJet®-Sand) após sinterização final; e (c) Silicatização antes de sinterização final; 2) Avaliar o efeito dos TrS (a-c), e (d) aplicação de camada de vidro (Glaze Spray VITA AKZENT) sobre a resistência à flexão de 4 pontos (σ4P) e módulo de Weibull (m) da Y-TZP; 3) Correlacionar os resultados de σ4P com a rugosidade superficial; 4) Determinar a resistência à fadiga cíclica e o coeficiente de susceptibilidade ao crescimento subcrítico de trinca (n) da Y-TZP após os TrS realizados nas barras; 5) Avaliar o tempo de vida de coroas de Y-TZP após TrS por meio de simulação da mastigação; 6) Determinar o modo de fratura dos espécimes usando fractografia; e 7) Avaliar a resistência de união por cisalhamento (σCis) entre a Y-TZP após TrS e o cimento resinoso, após 24 horas e termociclagem (TC). Barras (1,2 mm x 4 mm x 20 mm), coroas e cilindros (ø: 3,4 mm x h: 4 mm) de Y-TZP serão confeccionados e submetidos aos TrS. A rugosidade, transformação de fase, σ4P e fadiga cíclica serão avaliadas utilizando as barras. Os valores de m e n serão determinados pela análise de Weibull e ensaio de fadiga, respectivamente. As coroas de cada grupo (n=30) serão cimentadas a troquéis e submetidas ao teste de fadiga em um simulador de mastigação, aplicando uma carga de 200N a 1 Hz para determinação do número médio de ciclos até a fratura. Todos os espécimes fraturados nesse projeto serão inspecionados para que seja identificada a origem da fratura em estereomicroscópio e microscópio eletrônico de varredura. Os cilindros de Y-TZP serão cimentados a blocos de resina composta e a σCis será determinado utilizando uma velocidade de 0,5 mm/min. Metade dos espécimes de cada condição

Evaluation of residual stress profiles by the hole-drilling method in experimental zirconia-based ceramic bilayers

Objetivo geral: Realizar a caracterização das propriedades biológicas e mecânicas de uma cerâmica Y-TZP recoberta com um filme bioativo de sílica obtido por processamento sol-gel.

Objetivo específico:
- Caracterização biológica: avaliar a aderência, proliferação e atividade metabólica de osteoblastos e fibroblastos sobre uma Y-TZP recoberta com um filme bioativo de sílica. Será avaliada também a aderência bacteriana sobre o filme bioativo. Os grupos controle serão compostos da cerâmica Y-TZP sem recobrimento.
- Caracterização mecânica: avaliar as seguintes propriedades mecânicas de uma cerâmica Y-TZP recoberta com um filme bioativo: i) resistência mecânica (parâmetros de Weibull), ii) parâmetros de fadiga dinâmica e determinação dos tempos de vida do componente cerâmico, iii) avaliação da degradação da resistência após envelhecimento em simulador de ciclos mastigatórios, iv) caracterização microestrutural e fractográfica da Y-TZP recoberta com filme. Novamente, os grupos controle serão compostos da cerâmica Y-TZP sem recobrimento.

O objetivo deste estudo é avaliar o uso de diferentes tipos de partículas de alumina, recobertas ou não por sílica, para o reforço de cerâmicas vítreas termo-injetadas. O método de recobrimento por sílica e a técnica de dispersão eletrostática dos pós também serão testados quanto à capacidade de minimizar porosidades e melhorar a homogeneidade de distribuição das fases nos compósitos cerâmicos criados. Serão sintetizados um pó de alumina policristalina nanoestruturada pelo método dos precursores poliméricos, e um pó comercial de alumina monocristalina (safira).. . Compósitos cerâmicos reforçados serão obtidos pela adição de alumina policristalina nanoestruturada ou alumina monocristalina (safira), recobertas ou não por sílica, ao pó de uma cerâmica vítrea odontológica com coeficiente de expansão térmica compatível com o da alumina. O recobrimento por sílica será realizado por meio de dissolução em ortosilicato de tetraetila. A adição dos pós de alumina será realizada por meio de processo de dispersão dos pós em solução homogênea por repulsão eletrostática. Os materiais (pós e espécimes sinterizados) serão caracterizados da seguinte maneira: análises químicas (difração de raios-X e espectroscopia de raios-X por dispersão de energia); coeficiente de expansão térmica, índice de refração e comportamento de sinterização, análises mecânicas (resistência à flexão biaxial, análise de Weibull, dureza Vickers, tenacidade à fratura, fadiga dinâmica e diagrama tensão-probabilidade-tempo); análises ópticas (razão de contraste, parâmetro de translucidez, índice de opalescência e fluorescência); medidas de densidade e constantes elásticas; e análises microestrutural e fractográfica por microscopia eletrônica. Os dados quantitativos serão analisados em nível de 5% de significância.

he main purpose is to compare the wear behavior, internal and marginal adaptation and the color stability of five different aethtic restorative materials, namely Lava Ultimate (3M-ESPE), Solidex (Shofu), Signum (Heraeus Kulzer), Empress Direct (Ivoclar), and E.max CAD (Ivoclar).

Nos últimos anos, diversas biocerâmicas e métodos de processamento de próteses totalmente cerâmicas foram desenvolvidos, em decorrência destes materiais resultarem em restaurações dentárias com biocompatibilidade, estabilidade química e qualidades estéticas superiores às restaurações com metais e polímeros. O mercado das biocerâmicas dentárias vem crescendo rapidamente no país e no exterior. Apesar dos recentes desenvolvimentos, as biocerâmicas utilizadas nas infra-estruturas das restaurações ainda precisam ser melhoradas tanto do aspecto das características ópticas quanto das propriedades mecânicas. O objetivo deste projeto é desenvolver um novo método de preparação de compósitos cerâmicos infiltrados com vidro com elevada transmissão óptica e elevadas propriedades mecânicas para aplicação em próteses dentárias. Propõe-se um novo método para produção de infra-estruturas de compósitos cerâmica-vidro, onde a infiltração do vidro na preforma cerâmica parcialmente sinterizada será realizada sob pressão, sendo uma técnica híbrida entre o sistema In-Ceram (Vita Zahnfabrik) e o sistema Empress (Ivoclar). Por este método, espera-se desenvolver compósitos translúcidos, diminuindo a porosidade e compatibilizando as características ópticas das fases presentes na microestrutura para minimização do espalhamento da luz. Para isto, as metas propostas são: 1) desenvolver vidros com elevados índices de refração, compatíveis com as fases cerâmicas de reforço dos compósitos; 2) desenvolver compósitos cerâmicos infiltrados com vidro sob pressão; 3) estudar e compreender os fenômenos ópticos de espalhamento da luz dos novos compósitos desenvolvidos por meio do modelo de Kubelka-Munk; e 4) caracterizar as propriedades mecânicas dos compósitos. Esta proposta tem aderência aos escopos do projeto de Bolsa de Produtividade em Pesquisa do CNPq (nível PQ-2) do proponente intitulado "Cerâmicas, compósitos e vidros com elevados desempenhos ópticos e mecânicos para próteses dentárias", que f

Valor: R$ 200.000,00

Valor: US 20.000,00

Valor: R$16.000,00

Valor: RS 16.000,00

Situação: em andamento. Integrantes: Paulo Francisco Cesar; Susanne S. Scherrer (Responsável, University of Geneva, Swiss); George D. Quinn (NIST, Gaithersburg, MD, USA); John J. Mecholsky (UF, Gainesville, USA); Ken J. Anusavice (UF, Gainesville, USA); Allyson Barrett (UF, Gainesville, USA); Jason Griggs (University of Mississippi Medical Center, Jackson, USA); Burak Taskonak (Nova Southeastern University, Fort Lauderdale, USA); Ulrich Lohbauer (University of Erlangen-Nurenberg, Germany). Financiador(es): National Institute of Health (NIH).

Valor: R$ 200.000,00