Titânio puro mais resistente do que liga

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/08/2002

Pesquisadores do Laboratório Los Alamos (Estados Unidos) e da Universidade do Estado de Bashkir (Rússia), desenvolveram um processo para a fabricação de implantes médicos a partir de titânio puro. O novo processo resulta em elementos mais fortes, mais leves e mais resistentes à corrosão do que os atuais.

A descoberta é uma junção dos processos ECAP ( "Equal Channel Angular Pressing") e da extrusão a frio. O resultado é um material três vezes mais resistente.

As ligas de titânio têm sido, por anos, o material preferido para a fabricação de implantes médicos. Em particular, uma liga chamada Ti-6Al-4V é utilizada na maioria dos implantes ortopédicos. Este liga é geralmente considerada quimicamente inerte, compatível com os tecidos humanos e resistente à corrosão causada pelos fluidos humanos. Entretanto, as pequenas porcentagens de vanádio e alumínio contidas na liga são potencialmente tóxicas. Mesmo o uso normal pode levar à deterioração do implante e a liberação de elementos da liga no corpo.

Titânio puro é química e biologicamente compatível com o corpo humano. Mas ele é muito fraco para a fabricação de próteses que devem suportar pesos e impactos, como no caso de implantes nas pernas e braços. O titânio puro tem menos da metade da resistência da liga Ti-6Al-4V.

Utilizando um processo com duas etapas, combinando ECAP e extrusão a frio, os pesquisadores conseguiram produzir titânio puro mais resistente do que a sua liga mais famosa. Na primeira fase do processo, cilindros de titânio medindo 26 mm de diâmetro por 120 mm de comprimento, passaram oito vezes pelo processo ECAP, sendo girados a cada passagem. Os cilindros saem do processamento com as mesmas dimensões, mas com seus grânulos formadores reduzidos de 10 micra para 260 nanômetros. Esta redução aumenta a resistência do titânio em 70 por cento.

No segundo estágio do processo, os cilindros foram deformados por extrusão à temperatura ambiente, com uma redução de 35 a 75 por cento em seu diâmetro. Após este passo, os implantes médicos foram usinados a partir do cilindros.

Este novo processo cria implantes médicos que são fortes o suficiente para suportar grandes cargas sem ruptura. Este titânio puro nanoestruturado é mais compatível com o corpo humano do que a liga até agora utilizada.