Desenho e Construção de um protótipo gerador de jato de plasma frio a pressão atmosférica para aplicações biomédicas

Research for better performance materials in biomedical applications are constants. Thus recent studies aimed at the development of new techniques for modification of surfaces. The low pressure plasma has been highlighted for its versatility and for being environmentally friendly, achieving good results in the modification of physic chemical properties of materials. However, it is requires an expensive vacuum system and cannot able to generate superficial changes in specific regions. Furthermore, it is limits their use in polymeric materials and sensitive terms due to high process temperatures. Therefore, new techniques capable of generating cold plasma at atmospheric pressure (APPJ) were created. In order to perform surface treatments on biomaterials in specific regions was built a prototype capable of generating a cold plasma jet. The prototype plasma generator consists of a high voltage source, a support arm, sample port and a nozzle through which the ionized argon. The device was formed to a dielectric tube and two electrodes. This work was varied some parameters such as position between electrodes, voltage and electrical frequency to verify the behavior of glow discharges. The disc of titanium was polished and there was a surface modification. The power consumed, length, intensity and surface modifications of titanium were analyzed. The energy consumed during the discharges was observed by the Lissajous figure method. To check the length of the jets was realized with Image Pro Plus software. The modifications of the titanium surfaces were observed by optical microscopy (OM ) and atomic force microscopy (AFM ). The study showed that variations of the parameters such as voltage, frequency and geometric position between the electrodes influence the formation of the plasma jet. It was concluded that the plasma jet near room temperature and atmospheric pressure was able to cause modifications in titanium surface

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Pesquisas na busca por materiais com melhor desempenho para aplicações biomédicas são constantes. Assim, estudos recentes buscam o desenvolvimento de novas técnicas para modificações de superfícies. O plasma a baixa pressão vem se destacando pela sua versatilidade e por ser ambientalmente correto, obtendo-se bons resultados na modificação das propriedades físico-químicas dos materiais. Porém, esta técnica necessita de um sistema de vácuo de alto custo e não é capaz de gerar modificações superficiais em regiões pontuais. Além disso, limita seu uso em materiais poliméricos e termosensíveis, devido às altas temperaturas do processo. Diante disso, foram criadas novas técnicas capazes de gerar um plasma frio a pressão atmosférica (APPJ). Com o objetivo de realizar tratamentos superficiais em biomateriais em regiões pontuais, foi construído um protótipo capaz de gerar um jato de plasma frio. O protótipo gerador de plasma consiste em uma fonte de alta tensão, um braço suporte, um porta amostra e uma ponteira por onde passa o argônio ionizado. Dentro desta ponteira existe um tubo dielétrico e dois eletrodos. Neste estudo foram variados alguns parâmetros como: posição entre eletrodos, tensão e frequência elétrica para verificar o comportamento das descargas luminescentes. Tratou-se disco de titânio grau II polido e verificou-se a energia elétrica consumida, comprimento, intensidade e modificações superficiais do titânio. A energia consumida durante as descargas foram verificadas pelo método da figura de Lissajous. Para verificar o comprimento dos jatos foi utilizado o software Image Pro Plus. As modificações na superfície do titânio foram verificadas por microscopia ótica (MO) e de força atômica (MFA). O trabalho mostrou que variações dos parâmetros de tensão, frequência e posição geométrica entre os eletrodos influenciam na formação do jato de plasma. Foi possível concluirque o jato de plasma próximo à temperatura ambiente e a pressão atmosférica foi capaz de provocar modificações superficiais no titânio