Novas fases amorfas de carbono produzidas por irradiação iônica de filmes de C/sub 60/, [alfa]-C e [alfa]-C:H

Neste trabalho estuda-se a formação de novas fases de carbono amorfo através da irradiação iônica de filmes de fulereno, a-C e a-C:H polimérico. Os efeitos da irradiação iônica na modificação das propriedades ópticas e mecânicas dos filmes de carbono irradiados são analisados de forma correlacionada com as alterações estruturais a nivel atômico. O estudo envolve tanto a análise dos danos induzidos no fulereno pela irradiação iônica a baixas fluências, correspondendo a baixas densidades de energia depositada, quanto a investigação das propriedades físico-químicas das fases amorfas obtidas após irradiações dos filmes de fulereno, a-C e a-C:H com altas densidades de energia depositada. As propriedades ópticas, mecânicas e estruturais das amostras são analisadas através de técnicas de espectroscopia Raman e infravermelho, espectrofotometria UV-VIS-NIR, microscopias ópticas e de força atômica, nanoindentação e técnicas de análise por feixe de íons, tais como retroespalhamento Rutherford e análises por reação nuclear. As irradiações produzem profundas modificações nas amostras de fulereno, a-C e a-C:H, e por conseqüência significativas alterações em suas propriedades ópticas e mecânicas. Após máximas fluências de irradiação fases amorfas rígidas (com dureza de 14 e 17 GPa) e com baixos gaps ópticos (0,2 e 0,5 eV) são formadas. Estas estruturas não usuais correspondem a arranjos atômicos com 90 a 100% de estados sp2. Em geral fases sp2 são planares e apresentam baixa dureza, como predito pelo modelo de “cluster”. Entretanto, os resultados experimentais mostram que as propriedades elásticas das novas fases formadas são alcançadas através da criação de uma estrutura sp2 tridimensional. A indução de altas distorções angulares, através da irradiação iônica, possibilita a formação de anéis de carbono não hexagonais, tais como pentágonos e heptágonos, permitindo assim a curvatura da estrutura. Utilizando um modelo de contagem de vínculos é feita uma análise comparativa entre a topologia (estrutura geométrica) de ligações C-sp2 e as propriedades nanomecânicas. São comparados os efeitos de estruturas sp2 planares e tridimensionais (aleatórias) no processo de contagem de vínculos e, conseqüentemente, nas propriedades elásticas de cada sistema. Os resultados mostram que as boas propriedades mecânicas das novas fases de carbono formadas seguem as predições do modelo de vínculos para uma rede atômica sp2 tridimensional. A formação de uma fase amorfa dura e 100% sp2 representa uma importante conquista na procura de novas estruturas rígidas de carbono. A síntese da estrutura desordenada sp2 tridimensional e vinculada aqui apresentada é bastante incomum na literatura. O presente trabalho mostra que o processo de não-equilíbrio de deposição de energia durante a irradiação iônica permite a formação de distorções angulares nas ligações sp2-C, possibilitando a criação de estruturas grafíticas tridimensionais.

Análise da dentina de dentes decíduos submetidos ao capeamento pulpar indireto

O objetivo do estudo foi avaliar as características da dentina cariada remanescente de molares decíduos quanto à coloração, consistência e microdureza, após um período médio de 3 anos e 8 meses da realização do capeamento pulpar indireto. O estudo clínico constou de 27 dentes que apresentavam lesões cariosas ativas com expressão radiográfica em metade interna de dentina. Aleatoriamente, foi realizado o capeamento pulpar indireto e utilizado como material capeador o hidróxido de cálcio (HC) e o cimento de ionômero de vidro resinoso modificado (CIVRM). As crianças foram acompanhadas através de exames clínicos e radiográficos, e ao longo de um período médio de 3 anos e 8 meses, observou-se um índice de sucesso de 89% para o grupo do HC e de 93% para o CIVRM, não havendo diferença estatisticamente significante entre os dois grupos (p=0,62). Os dentes considerados como sucesso no estudo clínico foram agrupados em um único grupo (grupo teste), que constou de 13 dentes que sofreram esfoliação natural ou exodontia por motivos ortodônticos. Além disso, foram selecionados 15 molares decíduos hígidos (grupo controle positivo) e 15, portadores de lesões cariosas ativas em metade interna de dentina (grupo controle negativo). As amostras do grupo teste tiveram suas respectivas restaurações removidas, a profundidade medida e a dentina remanescente avaliada por um operador calibrado, seguindo critérios descritivos, quanto à consistência e a coloração. Nos dentes do grupo controle positivo, foram realizados preparos cavitários oclusais em até 4 mm de profundidade, enquanto que, no grupo controle negativo, o mesmo operador do estudo clínico realizou a remoção parcial de tecido cariado in vitro. A partir daí, todos os dentes foram preparados para análise de microdureza, que foi realizada por um examinador calibrado, que empregou o princípio de cegamento. Na análise da consistência, todos os dentes do grupo teste (n=13) apresentaram-se endurecidos, enquanto que 9, apresentaram coloração amarela-clara (8 do CIVRM e 1 do HC) e 4, castanho-escura (1 do CIVRM e 3 do HC). Para o teste de microdureza no grupo teste, obteve-se uma média KHN de 40,81 (±16,28) MPa, enquanto que nos grupos controles positivo e negativo, foram alcançados valores médios de 62,73 (±11,24) MPa e 19,15 (±6,99) MPa, respectivamente. A análise estatística mediante o teste ANOVA indicou que houve diferença significativa entre os 3 grupos. Foi constatada a remineralização da dentina de dentes decíduos em que foi realizada a técnica do capeamento pulpar indireto após um período médio de 3 anos e 8 meses, através de critérios clínico (consistência) e laboratorial (análise da microdureza).