Introdução aos Biomateriais
Objetivos
O objectivo principal desta disciplina é o de fornecer aos alunos os conhecimentos básicos sobre relações estrutura-propriedades dos materiais, com especial ênfase nos materiais usados em aplicações médicas.
Caracterização geral
Código
10523
Créditos
6.0
Professor responsável
João Paulo Miranda Ribeiro Borges
Horas
Semanais - 4
Totais - 56
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Nenhum
Bibliografia
-William F. Smith, Principles of Materials Science and Engineering, McGraw-Hill, Inc., New York, 1996
-Buddy D. Ratner et. al (ed), Biomaterials Science - An introduction to Materials in Medicine, Academic Press, New York, 1996
- Apontamentos do professor
Método de ensino
Consideram-se dois tipos de aulas: teórico/práticas e de laboratório. As aulas teóricas serão dadas com recurso a “data show” e os estudantes têm acesso a cópia das mesmas na página da disciplina na plataforma Moodle. Os trabalhos de laboratório serão realizados pelos próprios estudantes, sob orientação do docente e focam os diferentes tipos de materiais estudados.
Método de avaliação
A avaliação da unidade curricular (UC) tem duas componentes:
1 - Avaliação prática, dada pela avaliação dos relatórios dos trabalhos laboratoriais (R): 35%
2 - Avaliação teórica (65%), compreendendo diferentes elementos de avaliação:
2.1. Atividades propostas nas aulas teóricas (AT) (15%) (atividade de grupo). Serão propostas 4 atividades, sendo que uma delas é um trabalho de pesquisa, com apresentação. A classificação AT é obtida através de uma média ponderada, onde o trabalho de pesquisa tem peso 3 e as restantes atividades têm peso 1.
2.2. Três testes de avaliação sumativa (T) ou Exame final (EF), que incidem sobre a matéria lecionada nas aulas teóricas e teórico-práticas (50%) (Média mínima dos testes, ou classificação mínima do exame, é 8 valores)
A frequência à UC é dada pela realização de TODAS as atividades laboratoriais. Ou seja, a presença nas aulas laboratoriais é obrigatória pelo que o estudante será excluído se faltar.
Os estudantes sem frequência estão excluídos da UC e automaticamente reprovados.
- Os estudantes que optem por avaliação final terão acesso a exame, desde que tenham obtido frequência.
- A nota final é dada por:
i) 0,35*R+0,15*AT+0,50*MT; para estudantes com frequência, que optem por avaliação contínua (MT representa a média aritmética dos três testes)
ou
ii) 0,35*R+0,15*AT+0,50*EF; para estudantes com frequência, que optem por exame final.
Conteúdo
Enquadramento teórico:
1. Classificação dos Materiais. Biomateriais e biocompatibilidade.
2. Metais e Cerâmicos: Estruturas cristalinas; Difracção de RX; Defeitos cristalinos;
3. Diagramas de fase;
4. Materiais poliméricos;
5. Propriedades mecânicas dos materiais:Tracção; Compressão; Flexão e Torção;
6. Noções básicas de viscoelasticidade (Modelos viscoelásticos linear);
7. Elasticidade da borracha
8. Elasticidade de materiais biológicos: o estudo da formação de um aneurisma e analogia à elasticidade da borracha
9. Materiais Compósitos
Laboratório:
1 - Propriedades Físicas dos Materiais/Medição da porosidade de um cerâmico
2 - Síntese de Polímeros
3 - Ensaios de tracção de um material metálico e de um material polimérico: Análise das curvas de tracção.
4 - Avaliação do comportamento à fluência de um polímero
5 - Elasticidade da borracha (Efeito de Gough-Joule, tração uniaxial e biaxial).