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Degradação e Ruína de Biomateriais

Código:

MEB10

Sigla:

DRB

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Mecânica dos Meios Solidos

Ocorrência: 2022/2023 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Mecânica
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Engenharia Biomédica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MEB	15	Plano Oficial do ano letivo 2021	1	-	6	60	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

1. Conhecer uma visão integrada dos principais modos de degradação e ruína de biomateriais e o seu impacto no funcionamento do organismo hospedeiro.


2. Identificação dos diferentes tipos de ruína e degradação de biomateriais.


3. Identificar formas de controlar e minimizar a ocorrência dos fenómenos de ruína e degradação.


4. Calcular o tempo de vida de um implante à fadiga.


5. Projetar componentes mecânicos de forma a evitar a fratura in vivo.


6. Estabelecer protocolos de teste da resistência à ruína e degradação de biomateriais in-vitro para aplicações biomédicas


7. Testar biomateriais em relação à sua resistência à ruína e degradação em condições in-vitro

Resultados de aprendizagem e competências

Objetivo a) Conhecer ao estudante uma visão integrada dos principais modos de degradação e ruína de biomateriais e o seu impacto no funcionamento do organismo hospedeiro (ponto 1 e 2 dos conteúdos programáticos)
Objetivo b) Identificação dos diferentes tipos de ruína e degradação de biomateriais (ponto 3-8 dos conteúdos programáticos)
Objetivo c) Identificar formas de controlar e minimizar a ocorrência dos fenómenos de ruína e degradação de biomateriais in vivo (pontos 3-8 dos conteúdos programáticos)
Objetivo d) Calcular o tempo de vida de um implante à fadiga (ponto 6 dos conteúdos programáticos)
Objetivo e) Projetar componentes mecânicos de forma a evitar a fratura in vivo (pontos 8 dos conteúdos programáticos)
Objetivo f) Estabelecer protocolos de teste de materiais in-vitro para aplicações biomédicas, (pontos 1-8 dos conteúdos programáticos)
Objetivo g) testar materiais em relação à sua resistência à ruína e degradação in-vitro. (pontos 3-8 dos conteúdos programáticos)

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Interação biomaterial-organismo.


2. Alterações no meio biológico devido aos produtos resultantes da degradação dos materiais.


3. Corrosão metálica
   
   
   
   1. Fundamentos de eletroquímica
   
   
   2. Tipos de corrosão metálica
   
   
   3. Proteção contra a corrosão
   
   
   4. Estudo de casos in-vivo de corrosão metálica
   
   
   
   


4. Degradação química de polímeros e cerâmicos


5. Biotribologia
   
   
   
   1. Fundamentos de tribologia (propriedades das superfícies, atrito, desgaste, lubrificação)
   
   
   2. Tribologia da pele
   
   
   3. Tribologia da cavidade oral
   
   
   4. Tribológica das articulações
   
   
   5. Tribologia de outros sistemas vivos
   
   
   
   


6. Fratura


7. Fadiga
   
   
   
   1. Mecanismos de fadiga em biomateriais
   
   
   2. Curvas de fadiga
   
   
   3. Propagação de fadiga
   
   
   
   


8. Fluência

Bibliografia Obrigatória

Dowling, Norman E.; Mechanical Behavior of Materials, Harlow: Pearson, 4ª Ed , 2012
Eliaz, Noam; Degradation of Implant Materials, New York: Springer, Editors, 2012

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A metodologia de ensino passa por aulas teórico práticas em que os fundamentos serão lecionados utilizando o método expositivo. Nestas aulas, será ainda utlizada a metodologia de trabalhos individuais, onde os estudantes vão realizar vários trabalhos em relação a aplicação prática dos conceitos de ruína e degradação de materiais na área da biomédica com apresentação e discussão dos trabalhos.
Nesta UC existirão trabalhos laboratoriais onde os estudantes vão ter que estabelecer protocolos de teste e realizarem várias experiências in-vitro para avaliação da degradação e ruína dos biomateriais.
As aulas TP serão lecionadas a distância recorrendo à plataforma de colaboração remota MS-Teams, enquanto que as aulas PL serão lecionadas de forma presencial.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	60,00
Trabalho laboratorial	40,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Frequência das aulas	60,00
Trabalho laboratorial	10,00
Apresentação/discussão de um trabalho científico	10,00
Estudo autónomo	70,00
Trabalho escrito	10,00
Total:	160,00

Obtenção de frequência

O estudante deve realizar todos os trabalhos dados nas TP e trabalhos de laboratório.

Fórmula de cálculo da classificação final

Nota final = (média das notas dos trabalhos TPs)x0.6 + (média das notas dos trabalhos de laboratório)x0.4

Provas e trabalhos especiais

Em época normal ou recurso é possível substituir a nota dos trabalhos individuais por um exame escrito, com o mesmo peso na média final.