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As próteses são usadas para substituir um membro, após a amputação, devido a um traumatismo ou doença. As próteses são dispositivos médicos feitos à medida, de acordo com a directriz orientadora da UE (42/93/EC), e a sua utilização destina-se a compensar os prejuízos e limitações de mobilidade, permitindo um movimento confortável e seguro do amputado. Os resultados de um ajuste inadequado da prótese são uma sustentação estática e dinâmica do peso corporal deficiente, desvios do porte e porte deficiente. Consequentemente, na maioria dos casos, há uma sobrecarga nos membros não amputados e maiores consumos de energia. Em situações extremas, o amputado pode mesmo deixar de usar o dispositivo. A produção de próteses, e o seu ajuste ao amputado, implicam o alinhamento do soquete e da estrutura, recorrendo a parâmetros definidos. Estas avaliações são feitas usando métodos qualitativos, que não são de confiança e são baseados na experiência do médico. De modo a responder a esta deficiência, este projecto consiste na formulação e na execução de um dispositivo de sensores para visualização do campo de pressões que existem na interface de uma prótese com o membro amputado, e em especial nos membros artificiais inferiores. Os sensores serão desenvolvidos a partir de materiais inteligentes piezoeléctricos (sensíveis a campos de pressões dinâmicos) e piezoresistivos (sensíveis a deformações estáticas e dinâmicas), como o (poli (fluoreto de vinilideno) - PVDF e seus co-polímeros e elastómeros ou nanocompósitos de termoplásticos de nanotubos ou de nanofibras de carbono, respectivamente. Estes materiais de detecção poliméricos serão funcionalizados com filmes finos condutores, TiN, numa organização tipo array, Fig. 1. O dispositivo terá uma camada protectora superficial isolante de TiO2, evitando ainda o contacto eléctrico entre as ligações dos vários pontos do sensor (filmes finos). A escolha de compostos baseados em TiN está relacionada com a sua boa resistência à corrosão, el  |
Resumo
As próteses são usadas para substituir um membro, após a amputação, devido a um traumatismo ou doença. As próteses são dispositivos médicos feitos à medida, de acordo com a directriz orientadora da UE (42/93/EC), e a sua utilização destina-se a compensar os prejuízos e limitações de mobilidade, permitindo um movimento confortável e seguro do amputado. Os resultados de um ajuste inadequado da prótese são uma sustentação estática e dinâmica do peso corporal deficiente, desvios do porte e porte deficiente. Consequentemente, na maioria dos casos, há uma sobrecarga nos membros não amputados e maiores consumos de energia. Em situações extremas, o amputado pode mesmo deixar de usar o dispositivo. A produção de próteses, e o seu ajuste ao amputado, implicam o alinhamento do soquete e da estrutura, recorrendo a parâmetros definidos. Estas avaliações são feitas usando métodos qualitativos, que não são de confiança e são baseados na experiência do médico. De modo a responder a esta deficiência, este projecto consiste na formulação e na execução de um dispositivo de sensores para visualização do campo de pressões que existem na interface de uma prótese com o membro amputado, e em especial nos membros artificiais inferiores. Os sensores serão desenvolvidos a partir de materiais inteligentes piezoeléctricos (sensíveis a campos de pressões dinâmicos) e piezoresistivos (sensíveis a deformações estáticas e dinâmicas), como o (poli (fluoreto de vinilideno) - PVDF e seus co-polímeros e elastómeros ou nanocompósitos de termoplásticos de nanotubos ou de nanofibras de carbono, respectivamente. Estes materiais de detecção poliméricos serão funcionalizados com filmes finos condutores, TiN, numa organização tipo array, Fig. 1. O dispositivo terá uma camada protectora superficial isolante de TiO2, evitando ainda o contacto eléctrico entre as ligações dos vários pontos do sensor (filmes finos). A escolha de compostos baseados em TiN está relacionada com a sua boa resistência à corrosão, elevada resistência ao impacto e tribológica, associado à boa estabilidade química, térmica e mecânica. Será adicionada prata em forma de nanoaglomerados (nanoclusters) dispersos na matriz de TiN ou na forma de multicamadas (TiN/Ag). A adição de prata permitirá reduzir o carácter frágil do TiN (redução do módulo de elasticidade), evitando assim os problemas de delaminação e de condução dos filmes devido a deflexões ou enrugamento dos sensores quando em serviço (um dos problemas mais graves nos sistemas comerciais). Além disso, as propriedades anti-bactericidas da prata serão usadas ainda para evitar os problemas de formação de fungos e actividade bacteriana que podem surgir devido às actividades normais dos pacientes (transpiração, etc.). O carácter anti-bactericida da prata será ainda usado na camada protectora/isolante de TiO2. Esta configuração dotará os sensores de carácter multifuncional, permitindo a leitura dos sinais gerados nos materiais piezo- e, ao mesmo tempo, a protecção mecânica e biológica de todo o dispositivo. Os sensores piezoeléctricos/piezoresistivos revestidos (espessura tipo folha de papel), permitirão resolução elevada, e serão aperfeiçoados em formatos tipo tira, ou faixas quadradas/rectangulares colocadas na superfície do soquete que está em contacto com o coto. |