[pt] Em todas as atividades cirúrgicas, que se ocupam dos tecidos estruturais do ser humano, existem situações em que se faz necessário o emprego de tecido ósseo adicional. As indicações mais comuns para esse emprego de preenchimento ósseo são pequenas e médias reconstruções. O estudo de tecido ósseo é uma parte da engenharia de biomateriais que tem a finalidade básica de formar substitutos ósseos. O presente trabalho teve como objetivo principal caracterizar dois materiais, sendo um de origem bovina (Pro-Bone) e o outro de origem sintética (TCP-trifosfato de cálcio), como materiais de preenchimento em defeitos ósseos. A difração de raios x e a espectroscopia de infra vermelho revelaram que o osso bovino é altamente cristalino e composto por hidroxiapatita - HA, carbonatos e compostos minoritários. Em relação ao TCP os resultados demonstraram razão atômica Ca/P igual a 1,5 e alta cristalinidade. As partículas de ambos os materiais, foram analisadas a partir de imagens digitais (MO e MEV), utilizando o programa KS-400. Desta forma, foram medidas as dimensões relacionadas ao tamanho e à forma das partículas: área, perímetro, eixo maior, eixo menor, diâmetro médio, circularidade e convexidade. Observou-se que a área das partículas de Pro-Bone é, em média, cerca de 10 vezes menor do que a área das partículas de TCP. O menor tamanho das partículas de Pro-Bone pode levar a uma reabsorção muito mais rápida do material do implante, gerando fibrose e limitando a osteo-integração. Do ponto de vista da forma, não foram encontradas diferenças significativas entre os dois materiais. / [en] In all the surgical activities that are occupied with structural tissue of the human being, we have situations presented where it is necessary the use of additional bone tissue. The most common indications to use bone fulfilling are: small reconstructions and average reconstructions. The patient, who needs bone reconstruction surgery of small and medium average, can make use of allopathic material, with a cost well more accessible than bone graft alogenic. The study of a bone tissue is a part of engineering with basic purpose to form bone substitutes. This work had as priority the objective to characterize two materials, one with bovine origin e another one with synthetic origin, for future applications as material of fulfilling in bone defects. The X-Ray diffraction and the infra red spectroscopy had disclosed that bovine bone is highly crystalline and composed for hidroxiapatite - HA, carbonates and composites minority and the same with TCP. The bone particles were measured from digital images (MO and the MEV), using program KS- 400. The dimensions related to the particle size and form had been measured based on: area, perimeter, bigger axle, lesser axle, average diameter, factor of form, convexity and diameter of Ferret. It was observed that the particles area of Pro-Bone is, in average, about 10 times smaller than TCP particles area. The smaller particle size of Pro-Bone can lead to a much faster reabsortion of the implant material, generating fibroses and limiting the osteo-integration. No significant differences in shape between the two materials were found.

[pt] Reservatórios carbonáticos contêm entre 50 e 60 por cento de petróleo e gás do mundo. No entanto, estas rochas têm apresentado problemas operacionais consideráveis durante as etapas de perfuração e produção. Tais problemas são originados pelas dificuldades na caracterização adequada destas rochas em função da complexa distribuição espacial de sua micro e macro estrutura. Enquanto ambas as escalas possuem importância no entendimento do comportamento de carbonatos, o presente trabalho trata da análise da microestrutura. Nesse âmbito, a proposta deste trabalho integra o processamento e análises de imagens digitais adquiridas mediante microtomografia de raios-X, elaboração de malhas de elementos finitos e simulação numérica de forma a prever propriedades elásticas, com o objetivo de correlacionar a microestrutura e o módulo de Young. Foram utilizadas imagens digitais de amostras de afloramento (travertinos) considerados como possíveis análogas a rochas carbonáticas de reservatório. A metodologia implementada permitiu obter sub-amostras que incluem uma gama de microestruturas e porosidades numa única amostra para assim simular numericamente o módulo de Young. Os resultados dos ensaios virtuais foram comparados com os resultados de ensaios reais executados em amostras da mesma rocha e dados encontrados na literatura. A aplicação da metodologia e os resultados obtidos indicam o potencial e as limitações atuais desta técnica. Conclui-se neste estudo que o valor do módulo de Young das amostras simuladas numericamente é afetado pela distribuição espacial, conectividade dos poros e pela microporosidade da rocha. Os valores encontrados no ensaio virtual tendem a serem superiores aos obtidos em ensaios reais devido à dificuldade de inserir, no modelo de micro estrutura, os contatos entre os grãos assim como regiões mais compressíveis não determinadas na aquisição das imagens. / [en] Carbonate reservoirs contain between 50 and 60 per cent of oil and gas in the world. However, these rocks have presented considerable operational problems during drilling and production steps. Such problems are caused by the difficulties in proper characterization of these rocks due the complex spatial distribution of their micro and macrostructure. Although both scales have importance in understanding the behavior of carbonates, the present work deals with the analysis of the microstructure. In this context, the proposal of this work integrates the processing and analysis of digital images acquired by x-ray microtomography, finite element mesh generation and numerical simulations to predict elastic properties in order to correlate the microstructure and the Young s modulus. We used digital images of samples of outcrop (travertine) considered as a possible analogous to carbonate rocks of reservoir. The methodology implemented allowed get sub-samples that include a range of microstructures and porosities in a single sample to determine numerically the Young s modulus. The virtual test results were compared with laboratory test results performed on samples from the same rock and data found in the literature. The application of the methodology and the results obtained indicate the potential and current limitations of this technique. This study concluded that the value of Young s modulus of numerically simulated samples is affected by spatial distribution, pore connectivity and microporosity of these rocks. The values found in the virtual test tend to be higher than those obtained in laboratory tests due to the difficulty of inserting, in the model of micro structure, contacts between the grains as well as more compressible regions not certain on the acquisition of the images.

[pt] Reservatórios carbonáticos contêm entre 50 e 60 porcento de petróleo e gás do mundo. No entanto, estas rochas têm apresentado problemas operacionais consideráveis durante as etapas de perfuração e produção. Tais problemas são originados pelas dificuldades na caracterização adequada destas rochas em função da complexa distribuição espacial de suas micro e macro estrutura. Enquanto ambas as escalas possuem importância no entendimento do comportamento de carbonatos, o presente trabalho trata da análise da microestrutura. Nesse âmbito, a proposta deste trabalho integra o processamento e análises de imagens digitais, elaboração de malhas de elementos finitos e simulação numérica de forma a prever propriedades elásticas, com o objetivo de correlacionar a microestrutura e o módulo de Young. Foram utilizadas imagens digitais de amostras de afloramento (travertinos) considerados como possíveis análogas a rochas carbonáticas de reservatório. A metodologia implementada permitiu obter subamostras que incluem uma gama de microestruturas e porosidades numa única amostra para assim simular numericamente o módulo de Young. Conclui-se neste estudo que os poros maiores (vuggys) são os principais responsáveis pelo comportamento do material quando o mesmo é carregado, e também a influência da estrutura porosa nos resultados, foi possível observar que a posição dos poros afeta o módulo de elasticidade do corpo de prova. / [en] Carbonate reservoirs contain between 50 and 60 percent of oil and gas reserves in the world. However, these rocks have presented considerable operating problems during the phases of drilling and production. Such problems are originated by the difficulties in the proper characterization of these rocks due to the complex spatial distribution of its micro and macro structure. While both scales have importance on the carbonate behavior understanding, this paper deals with the analysis of the microstructure. In this context, the aim of this work is part of the processing and digital image analysis, mesh preparation and finite element numerical simulation to predict elastic properties, in order to correlate the microstructure and the Young s modulus. Using digital images of outcrop samples (travertine) considered as possible analogous to carbonate rocks reservoir. The methodology implemented afforded sub-samples that include a range of porosities and microstructures for a single sample well numerically simulate the Young s modulus. It is concluded in this study that the larger pores (vuggys) are mainly responsible for the behavior of the material when it is loaded, and also the influence of the porous structure in the results, it was observed that the position of pores affects the modulus of elasticity of sample.