Improvements of plasma immersion ion implantation (PIII) and deposition (PIII&D) processing for materials surface modification

Plasma immersion ion implantation (PIII) process is a three dimensional surface modification method that is quite mature and well known to the surface engineering community nowadays, especially to those working in the field of plasma-materials interaction, aiming at both industrial and academic applications. More recently, deposition methods have been added to PIII, the PIII&D, opening possibilities of broader range of applications of these techniques. So, PIII&D is becoming a routine method of surface modification, with the advantage of pushing up the retained dose levels limited by the sputtering due to ion implantation. Therefore, well adherent, thick, three-dimensional films without stress are possible to be achieved, at relatively low cost, using PIII&D. In this paper, we will discuss about a few PIII and PIII&D experiments that have been performed recently to achieve surface improvements in different materials: 1 - high temperature nitrogen PIII in Ti6Al4V alloy in which a deep nitrogen rich treated layer resulted in surface improvements as increase of hardness, corrosion resistance and resistance to wear of the Ti alloy; 2 - nanostructures in ZnO films, obtained by PIII&D of vaporized & ionized Zn source; 3 - combined implantation and deposition of calcium for biomaterial activity of Ti alloy (PIII&D), allowing the growth of hydroxyapatite in a body solution; 4 - magnetron sputtering deposition of Cr that was enhanced by the glow discharge Ar plasma to allow implantation and deposition of Cr on SAE 1070 steel (PIII&D) resulting in surfaces with high resistance to corrosion; and 5 - implantation of nitrogen by ordinary PIII into this Cr film, which improved resistance to corrosion, while keeping the tribological properties as good as for the SAE 1070 steel surface. © 2012 Elsevier B.V.

Optical, mechanical and surface properties of amorphous carbonaceous thin films obtained by plasma enhanced chemical vapor deposition and plasma immersion ion implantation and deposition

Diverse amorphous hydrogenated carbon-based films (a-C:H, a-C:H:F, a-C:H:N, a-C:H:Cl and a-C:H:Si:O) were obtained by radiofrequency plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and plasma immersion ion implantation and deposition (PIIID). The same precursors were used in the production of each pair of each type of film, such as a-C:H, using both PECVD and PIIID. Optical properties, namely the refractive index, n, absorption coefficient, α, and optical gap, ETauc, of these films were obtained via transmission spectra in the ultraviolet-visible near-infrared range (wavelengths from 300 to 3300 nm). Film hardness, elastic modulus and stiffness were obtained as a function of depth using nano-indentation. Surface energy values were calculated from liquid drop contact angle data. Film roughness and morphology were assessed using atomic force microscopy (AFM). The PIIID films were usually thinner and possessed higher refractive indices than the PECVD films. Determined refractive indices are consistent with literature values for similar types of films. Values of ETauc were increased in the PIIID films compared to the PECVD films. An exception was the a-C:H:Si:O films, for which that obtained by PIIID was thicker and exhibited a decreased ETauc. The mechanical properties - hardness, elastic modulus and stiffness - of films produced by PECVD and PIIID generally present small differences. An interesting effect is the increase in the hardness of a-C:H:Cl films from 1.0 to 3.0 GPa when ion implantation is employed. Surface energy correlates well with surface roughness. The implanted films are usually smoother than those obtained by PECVD. ©2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Suplementação alimentar com ácidos graxos essenciais para tilápias do Nilo: desempenho produtivo, hematológico e granuloma por corpo estranho

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Reação tecidual à superfície de titânio tratada pela irradiação laser e hidroxiapatita: análise histomorfométrica em ratos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação da biocompatibilidade e citotoxicidade dos cimentos: Endo-CPM-Sealer, Sealapex e Ângelus MTA

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação da resposta tecidual às pastas Guedes Pinto e de hidróxido de cálcio: análise edemogênica e ao microscópio óptico, em ratos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação qualitativa e quantitativa da resposta tecidual frente aos cimentos: MTA Ângelus cinza e MTA fotopolimerizável experimental: análise microscópica de implantes realizados em subcutâneos de ratos

Pós-graduação em Ciência Odontólogica - FOA

Avaliação da biocompatibilidade de materiais para remoção química da lesão da cárie: análise histológica em tecido conjuntivo de camundongos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Levamisol e dexametasona na inflamação crônica por corpo estranho em Pacu (Piaractus mesopotamicus)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo do processo de reparação òssea após implantação do polietileno poroso em defeitos cirúrgicos no osso parietal de ratas diabéticas tratadas com calcitonina

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Restabelecimento da atividade ovariana em vacas nelore (Bos taurus indicus) tratadas com implante subcutâneo de agonista de GnRH (deslorelina) durante 70 dias

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Lipídios e parede celular de Saccharomyces cerevisiae para tilápia de Nilo na inflamação e no desempenho produtivo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Alterações histológicas do miocárdio, rim e fígado de ratos (Rattus novergicus) Wistar submetidos à infusão de angiotensina II: influência na função ventricular esquerda e resposta ao tratamento com losartan e carvedilol

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Análise da reação tecidual às inclusões subcutâneas de matriz de colágeno liofilizada no dorso de ratos Wistar tratados com Aloe vera

Pós-graduação em Cirurgia Veterinária - FCAV

Análise da interação in vitro entre Fonsecaea pedrosoi e macrofagos peritoneais de camundongos C57/BL6 e BALB/c

A cromoblastomicose e uma infeccao subcutanea cronica, granulomatosa, causada pela implantacao traumatica de diversas especies de fungos demaceos, sendo Fonsecaea pedrosoi o principal agente etiologico. O Brasil possui a segunda maior prevalencia mundial da doenca, sendo o estado do Para a maior area endemica. Histologicamente, a cromomicose e caracterizada pela presenca de celulas gigantes, onde podem ser observadas celulas escleroticas fagocitadas por macrofagos. O objetivo do presente estudo foi analisar os diferentes aspectos da interacao de macrofagos peritoneais de camundongos BALB/c e C57/BL6 com conidios ou celulas escleroticas de F. pedrosoi, determinando os indices de infeccao, fagocitose e fusao celular. Os resultados mostraram indices de fagocitose e infeccao maiores em conidios do que em celulas escleroticas para BALB/c (p<0.05), ocorrendo efeito inverso no indice de fusao, com a formacao de celulas gigantes do tipo Langhans na interacao com celulas escleroticas e celulas gigantes do tipo corpo estranho na interacao com conidios. Os macrofagos de BALB/c em interacao com conidios produziram mais TNF-α que o controle nos tempos de 3 a 72h; e mais IL-10 apos 3h. Macrofagos interagindo com celulas escleroticas produziram mais TNF-α que o controle nos tempos de 1h e 3h; e a quantidade de IL- 10 foi maior apos 72h de interacao. No co-cultivo de macrofagos de C57/BL6 com conidios observou-se a presenca de vacuolos aumentados apos 24h, enquanto na interacao com celulas escleroticas, os macrofagos se desprenderam da laminula nos tempos posteriores a 24 h. A quantidade de TNF-α e maior na interacao de conidios comparado ao controle em 1 e 72 h; e a quantidade de IL-10, no tempo de 48h. Ja na interacao com celulas escleroticas, apenas a quantidade de IL-10 diferiu do controle, sendo maior nos tempos de 1 a 48h. Estes dados sugerem que a resposta e macrofagos ao fungo e diferente entre os camundongos de BALB/c e C57/BL6, diferindo tambem a resposta de um mesmo tipo de macrofago para cada forma fungica, sendo as celulas escleroticas aparentemente mais imunogenicas que os conidios.