The Effect of Residence Time on the Tensile Properties of Superelastic and Thermal Activated Ni-Ti Orthodontic Wires

Since the 1980s, different devices based on superelastic alloys have been developed to fulfill orthodontic applications. Particularly in the last decades several researches have been carried out to evaluate the mechanical behavior of Ni-Ti alloys, including their tensile, torsion and fatigue properties. However, studies regarding the dependence of elastic properties on residence time of Ni-Ti wires in the oral cavity are scarce. Such approach is essential since metallic alloys are submitted to mechanical stresses during orthodontic treatment as well as pH and temperature fluctuations. The goal of the present contribution is to provide elastic stress-strain results to guide the orthodontic choice between martensitic thermal activated and austenitic superelastic Ni-Ti alloys. From the point of view of an orthodontist, the selection of appropriate materials and the correct maintenance of the orthodontic apparatus are essential needs during clinical treatment. The present work evaluated the elastic behavior of Ni-Ti alloy wires with diameters varying from 0.014 to 0.020 inches, submitted to hysteresis tensile tests with 8% strain. Tensile tests were performed after periods of use of 1, 2 and 3 months in the oral cavity of patients submitted to orthodontic treatment. The results from the hysteresis tests allowed to exam the strain range covered by isostress lines upon loading and unloading, as well as the residual strain after unloading for both superelastic and thermal activated Ni-Ti wires. Superelastic Ni-Ti wires exhibited higher load isostress values compared to thermal activated wires. It was found that such differences in the load isostress values can increase with increasing residence time.

Efeitos interfaciais em heteroestruturas quânticas nô-abruptas: GaAs/ALxGa1-xAs

Um minuncioso estudo das propriedades de confinamento em heterostructuras bidimensionais(poços quânticos) GaAs/AlxGa1_xAs, com interfaces graduais é realizado. Um modelo teórico que represente bem a variação da fração molar do alumínio nas interfaces, resultante do aparecimento de micro-rugosidades e ilhas durante os processos de crescimento e recozimento pós-crescimento da amostra, é elaborado. Vários perfis desta fração molar de alumínio nas interfaces são considerados. Soluções analíticas da equação de Schrodinger, na aproximação da massa efetiva constatne nas interfaces, resultando em equações transcendentais, que possibilitam a obtenção dos níveis de energia dos portadores, decorrentes do seu confinamento quântico, são apresentadas. Energias de ligação e de confinamento de excitons 2D, utilizando-se um método analítico e numerérico e a aproximação do potencial efetivo, são também calculadas. Resultados numéricos para os níveis de energia dos portadores e para as energias de ligação e de confinamento dos excitons 2D, em poços quânticos GaAs/Al0.35Ga0.65As não-abruptos, sem e com a presença de campo elétrico aplicado para vários perfis interfaciais da fração de molar, são mostrados. Para a obtenção desses resultados, faz-se uso do método dos degraus múltiplos e da técnica da matriz de transferência, e adota-se, como operador de energia cinética, o de Ben-Daniel e Duque para uma massa efetiva dependente da posição. Conclui-se que um modelo que leva em conta a existência de interfaces não-abruptas e seus diversos perfis é indispensável para uma melhor descrição das propriedades opto-eletrônicas de poços quânticos GaAs/AlxGa1-xAs, enquanto que a aproximação das interfaces abruptas apresenta-se bastante limitada