Orientador: Aristides Augusto Palhares Neto / Resumo: Introdução: A cicatriz desempenha um importante papel no resultado final de uma cirurgia. Muitos fatores são implicados no processo de cicatrização patológica, e diversos produtos e curativos foram desenvolvidos para prevenção de cicatriz hipertrófica e quelóide, porém poucos tem evidências que o suportem. Objetivos: Comparar o resultado da cicatriz cirúrgica após utilização da fita de silicone e da fita microporosa. Métodos: Realizamos um ensaio clínico controlado, cego e randomizado, onde um lado da incisão foi randomizado para receber a fita de silicone e o outro lado recebeu o tratamento controle (fita adesiva microporosa). Foram selecionadas pacientes submetidas a abdominoplastia ou mastoplastia de aumento com implantes de silicone no período de maio a outubro de 2016. A Escala de Cicatrização de Vancouver foi utilizada para avaliar as cicatrizes. Resultados: Foram selecionadas para o estudo 17 pacientes. A idade média das pacientes foi de 31,4 ± 6,7, sendo a mínima de 20 e a máxima de 45 anos. Vemos na comparação dos tipos de curativo que os valores de p foram próximos a 5%, sugerindo uma associação do uso da fita de silicone com melhores resultados estéticos e funcionais da cicatriz em relação à fita microporosa. Notamos também que os dois tipos de curativo tiveram uma redução significativa em seus escores do primeiro para o terceiro mês (traduzindo uma melhora no aspecto da cicatriz), porém a fita de silicone teve uma redução superior à fita microporosa (45,6% e 39,2%... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Os implantes mamários de silicone constituem-se em biomateriais os quais têm sido amplamente utilizados em cirurgias para reconstituição da mama após ocorrência de câncer, acidentes, correção do tamanho dos seios quando há uma diferença de volume entre eles, ou até mesmo, para o aumento do tamanho da mama por motivos estéticos. Com o intuito de conferir segurança em sua aplicação, intimamente ligada à saúde dos pacientes, grande atenção tem sido dada aos processos de esterilização aplicados a biomateriais. Ao avaliar o processo produtivo de implantes mamários de silicone, um dos processos de esterilização mais comumente empregados é o calor seco, que necessita de elevadas temperaturas por longo tempo para o sucesso da esterilização. A exposição do implante a tais condições potencialmente pode ocasionar alterações de suas características. De outro lado, uma etapa preliminar do processo produtivo do implante é a vulcanização, que consiste no aquecimento do implante a temperaturas da ordem de 165 ± 5°C por aproximadamente 9 horas. Considerando tempo e temperatura empregados nesta etapa, o objetivo deste estudo foi avaliar a carga microbiana dos implantes mamários de silicone antes do processo de vulcanização, assim como o decaimento da carga microbiana neste processo e também confirmar a esterilidade do gel contido internamente à membrana. Desta forma, foi possível observar que o nível de contaminação microbiana dos implantes gelatinosos é relativamente baixo e que a vulcanização foi um processo que possibilitou a inativação de até 108 esporos, a concentração de esporos mais alta utilizada no estudo. Os resultados mostraram que a vulcanização possibilitou não só a redução da carga microbiana, mas também consiste em mecanismo para garantir a esterilidade do gel interno ao produto. Desta forma, o processo esterilizante final teve como contribuição elevar o Nível de Garantia de Esterilidade (SAL ou Sterility Assurance Level), condição interessante ao se considerar a tendência de adoção da liberação paramétrica, assim como o conceito de validação combinado bioburden/indicador biológico em vez de sobre-morte. Avaliação complementar foi feita ao quantificar endotoxina nos implantes antes e após o processo de esterilização (calor seco e óxido de etileno), verificando-se que os processos considerados não alteram significativamente a quantidade de endotoxina. Ainda assim, em todas as situações foram obtidos níveis aceitáveis, conforme USP 31. / Silicone breast implants consist of biomaterials widely used in breast reconstitution surgeries after the occurrence of cancer, accidents, breast size correction (in case of different volume between both breasts)or in mammary augmentation for esthetic reasons. With a view to confer security in its application, directly related to patients health, great attention has been given to sterilization processes applied to biomaterials. Among these, dry heat is one of the most often employed. For a successful sterilization, it requires high temperatures for a long period, what may give rise to alteration of the implant characteristics. On the other hand, a preliminary stage of the implant production process is vulcanization, which consists of heating the implant to 165 ± 5°C for approximately 9 hours. Taking into account the time and temperature used in this stage, the aim of this work was to evaluate the bioburden of silicone breast implants prior to the vulcanization process and the decline in bioburden due to this process, and to confirm the sterility of the gel contained in the membrane. This study led us to the conclusion that the level of microbial contamination of gel implants is relatively low, and that vulcanization allowed for the inactivation of up to 100 million spores, the highest concentration of spores used in this study. The results obtained showed that vulcanization enabled not only the reduction of the microbial load, but also guaranteed the sterility of the gel inside the product. Thus, the final sterilizing process contributed to an increase in the Sterility Assurance Level, an interesting phenomenon if we consider the tendency toward adoption of parametric release and the concept of a combined validation bioburden/biological indicator rather than overkill. Complement evaluation was made measuring endotoxins in the implants before and after the sterilization process (dry heat and ethylene oxide), verifying that the considered processes do not modify the amount of endotoxin significantly, as expectation. Still thus, in all the situations had been gotten acceptable levels, as USP 31.

Os implantes mamários de silicone constituem-se em biomateriais os quais têm sido amplamente utilizados em cirurgias para reconstituição da mama após ocorrência de câncer, acidentes, correção do tamanho dos seios quando há uma diferença de volume entre eles, ou até mesmo, para o aumento do tamanho da mama por motivos estéticos. Com o intuito de conferir segurança em sua aplicação, intimamente ligada à saúde dos pacientes, grande atenção tem sido dada aos processos de esterilização aplicados a biomateriais. Ao avaliar o processo produtivo de implantes mamários de silicone, um dos processos de esterilização mais comumente empregados é o calor seco, que necessita de elevadas temperaturas por longo tempo para o sucesso da esterilização. A exposição do implante a tais condições potencialmente pode ocasionar alterações de suas características. De outro lado, uma etapa preliminar do processo produtivo do implante é a vulcanização, que consiste no aquecimento do implante a temperaturas da ordem de 165 ± 5°C por aproximadamente 9 horas. Considerando tempo e temperatura empregados nesta etapa, o objetivo deste estudo foi avaliar a carga microbiana dos implantes mamários de silicone antes do processo de vulcanização, assim como o decaimento da carga microbiana neste processo e também confirmar a esterilidade do gel contido internamente à membrana. Desta forma, foi possível observar que o nível de contaminação microbiana dos implantes gelatinosos é relativamente baixo e que a vulcanização foi um processo que possibilitou a inativação de até 108 esporos, a concentração de esporos mais alta utilizada no estudo. Os resultados mostraram que a vulcanização possibilitou não só a redução da carga microbiana, mas também consiste em mecanismo para garantir a esterilidade do gel interno ao produto. Desta forma, o processo esterilizante final teve como contribuição elevar o Nível de Garantia de Esterilidade (SAL ou Sterility Assurance Level), condição interessante ao se considerar a tendência de adoção da liberação paramétrica, assim como o conceito de validação combinado bioburden/indicador biológico em vez de sobre-morte. Avaliação complementar foi feita ao quantificar endotoxina nos implantes antes e após o processo de esterilização (calor seco e óxido de etileno), verificando-se que os processos considerados não alteram significativamente a quantidade de endotoxina. Ainda assim, em todas as situações foram obtidos níveis aceitáveis, conforme USP 31. / Silicone breast implants consist of biomaterials widely used in breast reconstitution surgeries after the occurrence of cancer, accidents, breast size correction (in case of different volume between both breasts)or in mammary augmentation for esthetic reasons. With a view to confer security in its application, directly related to patients health, great attention has been given to sterilization processes applied to biomaterials. Among these, dry heat is one of the most often employed. For a successful sterilization, it requires high temperatures for a long period, what may give rise to alteration of the implant characteristics. On the other hand, a preliminary stage of the implant production process is vulcanization, which consists of heating the implant to 165 ± 5°C for approximately 9 hours. Taking into account the time and temperature used in this stage, the aim of this work was to evaluate the bioburden of silicone breast implants prior to the vulcanization process and the decline in bioburden due to this process, and to confirm the sterility of the gel contained in the membrane. This study led us to the conclusion that the level of microbial contamination of gel implants is relatively low, and that vulcanization allowed for the inactivation of up to 100 million spores, the highest concentration of spores used in this study. The results obtained showed that vulcanization enabled not only the reduction of the microbial load, but also guaranteed the sterility of the gel inside the product. Thus, the final sterilizing process contributed to an increase in the Sterility Assurance Level, an interesting phenomenon if we consider the tendency toward adoption of parametric release and the concept of a combined validation bioburden/biological indicator rather than overkill. Complement evaluation was made measuring endotoxins in the implants before and after the sterilization process (dry heat and ethylene oxide), verifying that the considered processes do not modify the amount of endotoxin significantly, as expectation. Still thus, in all the situations had been gotten acceptable levels, as USP 31.

Les silicones possèdent naturellement d'excellentes propriétés au feu. Ils dégagent peu de chaleur et ne produisent pas de composés toxiques en brulant. Cependant, pour leur utilisation en câblerie de sécurité, il est nécessaire d'améliorer la cohésion des cendres et diminuer l'opacité des fumées produites par leur combustion. Aussi, dans le cadre de ce travail, plusieurs additifs phosphorés ont été incorporés dans une formulation silicone modèle pour générer du charbonnement. Quel que soit le composé phosphoré introduit, le comportement au feu a été dégradé du fait d'une diminution de la stabilité thermique du silicone. De plus, la cohésion des résidus n'a pas été améliorée par ces composés. C'est pourquoi des verres de bas point de ramollissement et des borates ont été testés dans un second temps. Sur l'ensemble de ces nouveaux essais, seul un verre en particulier a permis d'augmenter la cohésion des cendres mais celui-ci a également dégradé le comportement au feu en déstabilisant thermiquement le silicone. L'objectif de la réduction de la quantité de fumées dégagée a été atteint en générant un effet barrière grâce à la dispersion d'un talc de haut facteur de forme. Cet effet barrière a également permis de diminuer le débit calorifique et d'augmenter la quantité de résidus finaux sans cependant augmenter la cohésion des cendres. La combinaison de ce même talc avec le cyanurate de mélamine nous a permis d'obtenir la classification V-0 au test UL-94. L'effet barrière du talc a été conservé mais est légèrement perturbé par le dégagement gazeux de l'additif azoté. Une optimisation de la formulation serait intéressante à mener pour conserver la classification V-0 et un effet barrière optimum. / Silicones exhibit excellent fire properties. They do not release toxic products and release a low rate of heat when they burn. However, to be used as wires for safety devices, they need greater ashes cohesion and they have to release less smoke during combustion. To that end, many phosphorus compounds have been introduced in a model silicone formulation to generate a charring layer. Whatever the phosphorous compound introduced in formulations, the fire behavior was deteriorated and the silicone thermal stability decreased. Moreover, the residue cohesion was not improved by these compounds. Hence, glass frits with low melting points and borates based compounds were tested in a second step. Just one particular glass frit was able to improve the ashes cohesion but the fire behavior was impaired by a decrease of the silicone thermal stability.The objective in term of decrease of smoke release was achieved by the dispersion of a high aspect ratio talc able to generate a barrier effect. This barrier effect also permitted to decrease the total heat release and mass loss. Unfortunately, ashes cohesion was not improved by this talc. In combination with melamine cyanurate, this talc succeeded to reach the V-0 classification according to the UL-94 test. The talc still imparts a barrier effect but it was slightly disturbed by the gaseous release of nitrogen compound. An optimization of the formula could be interesting to preserve the V-0 classification and an optimum barrier effect.

Orientador: Amarildo Tabone Paschoalini / Resumo: O presente trabalho apresenta um estudo de uma classe de materiais chamado de Elastômeros Magneto-Reológicos (MRE – Magneto-Rheological Elastomers, da sigla em inglês), com foco principal em sua resposta mecânico-magnética, onde as propriedades das micropartículas de Ferro Carbonila funcionalizaram a borracha de silicone. As amostras foram preparadas a partir da dispersão de partículas de Ferro Carbonila em borracha de silicone, sendo que, a vulcanização do material aconteceu por meio de um catalisador, e foram realizados ensaios do tipo de cisalhamento. Foram realizados ensaios experimentais de cisalhamento em que as amostras foram organizadas na forma de “sanduiche” formado por Latão/MRE/Latão/MRE/Latão e acopladas à máquina de ensaio universal entre imãs permanentes, no qual se analisou a relação tensão-deformação de várias amostras com concentrações de 18%, 33% e 48% em volume de Ferro Carbonila, com e sem campo magnético. Considerando a caracterização do MRE, são apresentados também resultados utilizando a técnica de Espectroscopia Infravermelha por Transformada de Fourier visando construir uma compreensão da relação entre as propriedades das amostras mediante sua concentração e a técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura com o objetivo de se observar a caracterização morfológica das partículas dispersas no silicone. Os resultados apontam para a possibilidade de utilização do MRE em sistemas como absorvedores dinâmicos de vibrações sintonizáveis uma vez que os resul... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This dissertation presents a study of a class of materials called Magneto-Rheological Elastomers (MRE) with main focus on its mechanical and magnetic response, where the properties of the iron carbonyl micro particles functionalize rubber silicone. Samples were prepared from the dispersion of iron carbonyl particles in silicone rubber, and that vulcanization of the material took place by means of a catalyst, and the type of shear tests were performed. We carried out experimental shear tests in which the samples were arranged in the form of "sandwich" formed by Brass / MRE / Brass / MRE / brass and attached to the universal test machine between permanent magnets, which examined the relationship tension strain samples with different concentrations of 18%, 33% and 48% by volume iron carbonyl with and without magnetic field. Considering the characterization of the MRE, they are also displayed results using the Infrared Spectroscopy technique of Fourier Transform aimed at building an understanding of the relationship between the properties of the samples by concentration and scanning electron microscopy technique in order to observe the characterization morphological particles dispersed in the silicone. The results point to the possibility of use of the MRE system as Dynamic Vibration Absorbers tunable since the results obtained are within 50% variation of the stiffness of the system with and without magnetic field. / Mestre

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-06-25T14:52:33Z No. of bitstreams: 1 PATRÍCIA COSTA FERNANDES DE MENEZES - TESE (PPGCEMat) 2015.pdf: 20736985 bytes, checksum: 6d5bf08cc6b3770e921031c7b7dd8006 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T14:52:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PATRÍCIA COSTA FERNANDES DE MENEZES - TESE (PPGCEMat) 2015.pdf: 20736985 bytes, checksum: 6d5bf08cc6b3770e921031c7b7dd8006 (MD5) Previous issue date: 2015-01-14 / Capes / A tecnologia Stealth é a capacidade de navios, aeronaves e submarinos tornarem-se invisíveis à detecção de radares. Para isso, se faz necessário o uso de Materiais Absorvedores de Radiação Eletromagnética – MARE que atuem de forma efetiva no bloqueio da radiação emitida pelos radares. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa foi obter um compósito de matriz polimérica de borracha de silicone e carga de ferrita NiZn nanométrica em diferentes concentrações, visando sua utilização como um MARE. A carga foi sintetizada por reação de combustão e os compósitos foram obtidos com concentrações de carga variando entre 16 e 20 g e quantidade de silicone fixa de 20g. Visando investigar a melhor interação entre a carga e a matriz, a carga foi silanizada com 3-aminopropiltrietoxissilano e incorporada apenas ao compósito na concentração de 20:20 de carga:silicone. As técnicas de Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia na Região do Infravermelho por Transformada de Fourrier (FTIR), Microscopia de Força Atômica (AFM), Microscopia eletrônica de Varredura (MEV), Medidas Magnéticas e Eletromagnéticas foram utilizadas para caracterizar a carga e os compósitos. Observou-se que a carga apresentou a fase cristalina do espinélio inverso, com tamanho de partícula nanométrico, com característica de um material magnético mole com valores de absorção de -15,2 dB na faixa de 3 a 4 GHz. Todos os compósitos apresentaram características de MARE com valores de absorção variando de -5 a -17,5 dB na faixa de 3 e 6 GHz. De forma geral, verificou-se que o aumento do teor da carga no compósito dificultou a dispersão e introduziu defeitos volumétricos do tipo poros e aglomerados da carga, porém, não influenciou nos parâmetros magnéticos. A silanização não causou alterações significativas nas propriedades da ferrita, porém contribuiu efetivamente para uma melhor interação com a matriz, resultando diretamente no compósito com o melhor valor de absorção, -14 dB na faixa de 6 GHz, indicando ser o mais promissor para a aplicação como MARE. / Define the Stealth technology as the ability of ships, aircraft and submarines become invisible to radar detection. For this, it is necessary to use materials that effectively reduce this probe, this field that can stand out the use of Radiation Absorbing Materials Electromagnetic - RAME. The objective of this research was to obtain a polymer matrix composite silicone rubber and NiZn ferrite load with different concentrations and better dispersion, for their use as a MARE. The composites were obtained with concentrations varying load between 16 and 20 g of NiZn ferrite synthesized by combustion. To improve the interaction between the cargo and the matrix, it has been silanized with 3 aminopropyltriethoxysilane silane agent and incorporated into a composite. The techniques of X-ray diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy in the region by Fourier transform (FTIR), Atomic Force Microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), Magnetic and Electromagnetic measurements were used to characterize the load and composite. It was noted that the load presented to the inverse spinel crystalline phase with nanometer particle size with characteristics of a soft magnetic material with 15.2 dB absorption values in the range 3 to 4 GHz. Silanization caused no change significant feature in the ferrite, but contributed effectively for better interaction with the matrix, resulting directly in the composite with the best absorption values, -14 dB at 6 GHz range, indicating that the most promising for application as RAME. For other composites was found that increasing the filler content provided processing difficulties which resulted in the formation of agglomerates and will not influence the magnetic parameters.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-06T11:02:00Z No. of bitstreams: 1 GERALDO SÁVIO ALMEIDA HOLANDA - TESE (PPGCEMat) 2016.pdf: 9735527 bytes, checksum: 9e91f1e9c99fbe2f4b51aad716c26581 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-06T11:02:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GERALDO SÁVIO ALMEIDA HOLANDA - TESE (PPGCEMat) 2016.pdf: 9735527 bytes, checksum: 9e91f1e9c99fbe2f4b51aad716c26581 (MD5) Previous issue date: 2016-12-15 / O Silastic® MDX4-4210 é um dos materiais mais utilizados no mundo na confecção de próteses faciais devido às suas propriedades, contudo, ele apresenta algumas limitações, notadamente a que reduz o tempo de vida útil destas. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de pigmentos nas propriedades de um silicone para prótese facial submetido ao envelhecimento acelerado. Foram confeccionados 288 corpos de provas e divididos em três grupos: o Grupo Controle (GC) constituído por amostras do silicone Silastic® MDX4-4210 sem acréscimos de pigmento e os grupos experimentais G1 e G2. O Grupo 1 (G1), formado por amostras do silicone Silastic® MDX4-4210, pigmento com pó de maquiagem e, o Grupo 2 (G2), constituído por amostras de silicone com a incorporação da solução do pigmento de Urucum-Bixina (Bixa orellana L). Cada grupo foi constituído de 24 corpos de prova, sendo 09 unidades destinadas às caracterizações e 15 unidades aos ensaios mecânicos. Setenta e dois corpos de prova foram selecionados para serem avaliados antes do envelhecimento acelerado. Os 216 corpos de prova restantes, foram submetidos ao envelhecimento acelerado por exposição a ciclos de Ultravioleta, Temperatura e Umidade (UV/T/U) nos tempos de 120, 240 e 1000 horas. As amostras foram caracterizadas por meio de análise por Microscopia Ótica, Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier, Termogravimetria e os ensaios de Citotoxicidade, Sorção e Biodegradação Enzimática. Foram realizados os ensaios mecânicos (dureza Shore A, resistência ao rasgamento e à tração, módulo de elasticidade e alongamento a ruptura). Os dados obtidos foram analisados e obtidas as medidas estatísticas: média; mediana; desvio padrão. Os dados mostraram que não foram observadas mudanças significativas na cor ou textura em diferentes períodos de envelhecimento acelerado. Em geral, o material tornou-se mais resistente, mais duro, mais rígido e menos dúctil, conforme foi envelhecido, mas manteve uma deformação percentual superior a 100-120%. Apesar das alterações causadas pelo envelhecimento em suas propriedades mecânicas, o material envelhecido permaneceu suficientemente flexível e adequado para a aplicação proposta. Não houve diferença significativa entre as propriedades dos materiais pigmentados com maquiagem ou bixina. / Silastic® MDX4-4210 is one of materials most widely used in the world for facial prosthesis due to its properties, however, it has some limitations, that reduce its lifespan. The aim of this study is to evaluate the influence of pigments in the properties of a silicone for facial prosthesis subjected to accelerated aging. 288 samples were manufactured and divided in three groups: the control group (CG) consisting of Silastic® MDX4-4210 silicon samples without pigment and experimental groups G1 and G2. Group 1 (G1), consisted of Silastic® MDX4-4210 silicone samples, with makeup pigment powder and Group 2 (G2) consisting of silicone samples with the addition of a solution of Bixin (Bixa orellana L). Each group consisted of 24 specimens: 09 units for the characterizations and 15 units for mechanical tests. Seventy-two specimens were selected for further evaluation prior to accelerated aging. The 216 remaining specimens were subjected to accelerated aging by exposure to UV,temperature and humidity cycles (UV/T/U) for 120, 240 and 1000 hours. The samples were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetry, Cytotoxicity assays, Sorption and Enzyme Biodegradation. Mechanical tests were also performed (Shore A hardness, tear resistance and tensile strength, elastic modulus and elongation to break). Data were analyzed and average, mean, median and standard deviation values were obtained. The data showed that no significant changes were observed in the color or texture in different periods of accelerated aging. In general, the material became tougher, stiffer, more rigid and less ductile, with aging but maintained a percentage deformation exceeding 100-120%. Despite the changes caused by aging changes the mechanical properties of the aged material remained suitable for the proposed application.There were no significant differences in the proprerties of the materials pigmented with either makeup or bixin.

Orientador: Prof. Dr. Wendel Andrade Alves / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2015. / Este estudo versa sobre o desenvolvimento de um compósito de silicone VMQ (metil-vinil-siloxano), do tipo HTV ("high temperature vulcanizing"), com propriedades termo-solvatocrômicas provenientes da intercalação de diferentes proporções do sal iônico [NiI3(H2O)3]- na matriz polimérica. Descreve-se aqui pela primeira vez a combinação e aplicação de um compósito cromogênico em borrachas de silicone (Polidimetilvinilsiloxano). A adição dos complexos iônicos levou à formação de estruturas estáveis, com propriedades de histerese cromática de até 5h. Após a síntese e adição do complexo [NiI3(H2O)3]-, foi realizada a caracterização do compósito por diversas técnicas analíticas envolvendo espectroscopias diversas, microscopias e métodos de raios X. Por meio destas técnicas, foi possível conhecer sua inércia química e viabilizar sua aplicação prática em nível laboratorial/industrial. Desenvolveu-se a aplicação deste sistema como um sensor adaptativo, termo-solvatocrômico, o qual se revelou como uma tecnologia simples com capacidade de indicar falhas graves em isoladores poliméricos submetidos a sobreaquecimento. Com isso, abriu-se possibilidade para uso do material em inspeções preditivas em subestações e linhas de transmissão elétrica de média e alta potência. Além do uso como sensor de temperatura em sistemas elétricos, discute-se também seu potencial para aplicações em tintas indicadoras de aquecimento, displays térmicos, atenuadores de intensidade luminosa em janelas inteligentes, entre outros. / This study reports on the development of a VMQ (methylvinyl siloxane), HTV type (high temperature vulcanizing), silicone composite with thermo-solvatochromic properties arising from the intercalation of different amounts of the ionic salt [NiI3(H2O)3]- into the polymer matrix. It is described here, for the first time, the combination and application of a chromogenic composite in silicone rubbers (poly dimetyl vinyl siloxanes). The addition of ionic complexes has led to the formation of stable structures, with remarkable properties of chromic hysteresis for periods over 5 hours. After synthesis and incorporation of [NiI3(H2O)3]-, the composite was fully characterized through a wide number of analytical techniques including spectroscopy, microscopy and X-rays methods. With these techniques, it has been possible scrutinize its chemical inertia and enable its practical application at both laboratorial and industrial levels. It has been developed its application as an adaptative thermo-solvatochromic sensor which has been found to be a simple technology able to detect serious flaws in polymeric insulators undergone to overheating. Thus, new possibilities for its usage for predictive inspections in electrical substations and power transmission lines have been uncovered. In addition to the usage as a temperature sensor in electrical plants, it is also discussed the potential of the composite for applications in heating indicator inks, thermal displays and light attenuators on smart windows, among others.

La société UroMems propose de résoudre les problèmes d’incontinence urinaire avec un nouveau sphincter urinaire artificiel, dans lequel le mécanisme de pompe manuelle utilisé dans les sphincters actuellement implantés dans de nombreux patients est remplacé par un dispositif mécatronique. Une manchette occlusive, mimant le fonctionnement du sphincter naturel, est reliée et activée par le dispositif afin d’autoriser la miction et l’incontinence du patient.Le travail de thèse s’oriente sur la compréhension et l’amélioration du sphincter artificiel. La première partie de cette étude porte sur la numérisation et la modélisation 3D de cette manchette, la caractérisation mécanique de ses différents composants et la mise en place d’un modèle éléments finis. Un banc de test sur un cas simple avec suivi par stéréo-corrélation d’images est également présenté afin de valider le comportement du modèle numérique pour un chargement simple. La deuxième partie porte sur la simulation du geste chirurgical et du fonctionnement de la manchette ainsi qu’une validation du modèle éléments finis en comparaison avec des mesures effectuées sur paillasse. La troisième partie de ce travail consiste à produire des données expérimentales sur sujet anatomique afin d’observer le fonctionnement de la manchette dans son environnement naturel. Les résultats de cette étude ont motivé l’utilisation d’un matériau fantôme (un hydrogel de Polyvinyl alcohol) dont les propriétés mécaniques sont ajustables. Une caractérisation mécanique de cet hydrogel est présentée ainsi qu’un banc d’essai servant de cas test pour la validation du modèle numérique complet. La quatrième partie propose une analyse histo-morphologique de l’urètre masculin, ainsi qu’une caractérisation mécanique complète. Les données obtenues sont ensuite intégrées au modèle éléments finis afin de simuler le fonctionnement de la manchette occlusive dans son environnement naturel. Dans la dernière partie l’outil numérique mis en place est exploité afin de proposer des pistes d’améliorations du sphincter artificiel actuel. / UroMems aims at developing a novel treatment solution for severe urinary incontinence by replacing the manual pump mechanism, which is currently considered as the gold standard and which is implanted in patients throughout the world, by a mechatronic device. An occlusive cuff that mimics the natural human sphincter is linked to the device in order to ensure continence and allow micturition.This work focuses on understanding and improving the artificial sphincter. The first part of this study aims at modeling of the occlusive cuff, characterizing the mechanical behavior of all of its components and establishing a corresponding finite element model. A bench test using digital image correlation is also presented in order to validate the behavior of the numerical model for a simple test. In the second part the implantation of the occlusive and its inflation are simulated and the model is validated by comparing its results to the data measured experimentally. The third part aims at validating the interaction between the occlusive cuff and an extraneous body in the numerical simulation. To this end the in vivo experimental behavior of the occlusive cuff is observed. The variability measured among the different subjects motivated the use of a phantom material (a Polyvinyl alcohol hydrogel) of controlled mechanical properties. A thorough mechanical characterization of the hydrogel is also presented in this part as well as a test bench used for the validation of the numerical model. The fourth part proposes a histo-morphological analysis of the male urethra and its mechanical characterization. The data obtained were then integrated to the finite element model. The last part of this work is dedicated to exploiting the finite element tool to propose design improvement of the occlusive cuff.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005Bitstream added on 2014-06-13T20:09:57Z : No. of bitstreams: 1 mendesjunior_ecs_me_botfm.pdf: 5579459 bytes, checksum: 8669f77056518f9187d25fceedc26900 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O estudo avaliou o efeito da membrana de silicone no tratamento de área cruenta de ferimento. Método: O estudo experimental foi realizado com 30 ratos Wistar, machos, divididos igualmente em três grupos: no grupo GG a área cruenta foi tratada com gazes, no grupo GH com homoenxerto e no grupo GS com membrana de silicone. Após quatorze dias de pós-operatório, os animais foram sacrificados. Os atributos estudados foram a variação da massa corporal dos animais; o estudo histológico quantificado por análise morfométrica avaliando o número de neovasos, fibroblastos, fibras colágenas, leucócitos, monócitos; e a medida da espessura da área cruenta através de régua micrométrica. Os dados foram submetidos à análise estatística. Resultados: Não houve diferença significativa entre as massas dos animais. Observou-se um predomínio de neovasos, fibroblastos e a espessura de área cruenta nos animais do grupo GS. Houve predomínio de leucócitos e monócitos nos animais do grupo GH. Também foi observado que não houve diferença significativa entre os grupos quanto às fibras colágenas. Conclusão: A membrana de silicone proporcionou tecido de granulação com maior número de neovasos, fibroblastos e maior espessura. / The purpose of this study was to evaluate effects of the silicone membrane on treatment of wound healing base. Methods: The experimental study was with thirty Wistar male rats equally divided into three groups. Group GG the would healing base was treatment with rayon gauz, group GH with homograft and group GS with silicone membrane. The animals were sacrificed 14 postoperative day. This study evaluated weigh of rats; histological and morphometric analysis of the number of neovessels, fibroblasts, collagen fibers, leucocytes and monocytes; and measurement of wound healing base thickness was done with micrometer straight edge . The data were submitted to statistical analysis. Results: The weight of rats was similar among groups. The analysis showed considerable increased number of neovessels, fibroblasts and the measurement of would healing base thickness on the group GS; considerable increased number of leucocytes and height increased number of monocytes on the group GH. Similar pattern was observed in number of collagen fibers among three groups. Conclusion: The silicone membrane supportered wound healing base with considerable increased number of neovessels, fibroblasts and enlarging measurement of thickness.