{"id":15550,"date":"2021-09-21T20:41:24","date_gmt":"2021-09-21T20:41:24","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=15550"},"modified":"2025-03-26T21:15:16","modified_gmt":"2025-03-26T21:15:16","slug":"propriedades-mecanico-propriedades-de-hidrogel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/propriedades-mecanico-propriedades-de-hidrogel\/","title":{"rendered":"Propriedades mec\u00e2nicas do Hydrogel"},"content":{"rendered":"
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PROPRIEDADES MEC\u00c2NICAS DO HIDROGEL<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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UTILIZANDO A NANOINDENTA\u00c7\u00c3O<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"PROPRIEDADES\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Preparado por<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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DUANJIE LI, PhD & JORGE RAM\u00cdREZ<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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INTRODU\u00c7\u00c3O<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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O hidrogel \u00e9 conhecido por sua superabsor\u00e7\u00e3o de \u00e1gua, permitindo uma grande semelhan\u00e7a em flexibilidade como tecidos naturais. Esta semelhan\u00e7a tornou o hidrogel uma escolha comum n\u00e3o apenas em biomateriais, mas tamb\u00e9m em eletr\u00f4nica, meio ambiente e boas aplica\u00e7\u00f5es para o consumidor, como lentes de contato. Cada aplica\u00e7\u00e3o \u00fanica requer propriedades mec\u00e2nicas espec\u00edficas do hidrogel.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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IMPORT\u00c2NCIA DA NANOINDENTA\u00c7\u00c3O PARA A HIDROGEL<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Os hidrog\u00e9is criam desafios \u00fanicos para a nanoindenta\u00e7\u00e3o, tais como a sele\u00e7\u00e3o de par\u00e2metros de teste e o preparo de amostras. Muitos sistemas de nanoindenta\u00e7\u00e3o t\u00eam grandes limita\u00e7\u00f5es desde que n\u00e3o foram originalmente projetados para <\/span>materiais t\u00e3o macios. Alguns dos sistemas de nanoindenta\u00e7\u00e3o utilizam um conjunto bobina\/im\u00e3 para aplicar for\u00e7a sobre a amostra. N\u00e3o h\u00e1 medi\u00e7\u00e3o de for\u00e7a real, levando a uma carga imprecisa e n\u00e3o linear ao testar materiais moles. <\/span>materiais. Determinar o ponto de contato \u00e9 extremamente dif\u00edcil, pois o <\/span>A profundidade \u00e9 o \u00fanico par\u00e2metro que est\u00e1 sendo realmente medido. \u00c9 quase imposs\u00edvel observar a mudan\u00e7a de declive no <\/span>Profundidade vs Tempo <\/span>durante o <\/span>per\u00edodo em que a ponta indentada est\u00e1 se aproximando do material hidrogel.<\/span><\/p>\n

A fim de superar as limita\u00e7\u00f5es desses sistemas, o nano m\u00f3dulo do <\/span>NANOVEA <\/span>Testador Mec\u00e2nico<\/a> mede o feedback de for\u00e7a com uma c\u00e9lula de carga individual para garantir alta precis\u00e3o em todos os tipos de materiais, macios ou duros. O deslocamento controlado por piezo \u00e9 extremamente preciso e r\u00e1pido. Isso permite uma medi\u00e7\u00e3o incompar\u00e1vel das propriedades viscoel\u00e1sticas, eliminando muitas suposi\u00e7\u00f5es te\u00f3ricas que os sistemas com um conjunto de bobina\/\u00edm\u00e3 e sem realimenta\u00e7\u00e3o de for\u00e7a devem levar em conta.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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OBJETIVO DA MEDI\u00c7\u00c3O<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Nesta aplica\u00e7\u00e3o, o <\/span>NANOVEA <\/span>O Testador Mec\u00e2nico, no modo Nanoindenta\u00e7\u00e3o, \u00e9 usado para estudar a dureza, m\u00f3dulo el\u00e1stico e flu\u00eancia de uma amostra de hidrogel.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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NANOVEA PB1000\u00a0<\/span>Testador Mec\u00e2nico<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tOBTENHA UMA COTA\u00c7\u00c3O<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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CONDI\u00c7\u00d5ES DE TESTE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Uma amostra de hidrogel colocada sobre uma l\u00e2mina de vidro foi testada pela t\u00e9cnica de nanoindenta\u00e7\u00e3o utilizando uma <\/span>NANOVEA <\/span>Testador Mec\u00e2nico. Para este material macio foi utilizada uma ponta esf\u00e9rica de 3 mm de di\u00e2metro. A carga aumentou linearmente de 0,06 para 10 mN durante o per\u00edodo de carga. A deforma\u00e7\u00e3o foi ent\u00e3o medida pela mudan\u00e7a da profundidade de indenta\u00e7\u00e3o na carga m\u00e1xima de 10 mN durante 70 segundos.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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VELOCIDADE DE APROXIMA\u00c7\u00c3O: <\/span>100 \u03bcm\/min<\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tCONTATO CARREGAR\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t0,06 mN\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tCARGA M\u00c1X\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t10 mN\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tTAXA DE CARREGAMENTO\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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20 mN\/min<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tCREEP\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t70 s\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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RESULTADOS & DISCUSS\u00c3O<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A evolu\u00e7\u00e3o da carga e da profundidade em fun\u00e7\u00e3o do tempo \u00e9 mostrada em <\/span>FUGURA 1<\/span>. Pode-se observar que na trama do <\/span>Profundidade vs Tempo<\/span>\u00c9 muito dif\u00edcil determinar o ponto de mudan\u00e7a de declive no in\u00edcio do per\u00edodo de carregamento, que geralmente funciona como uma indica\u00e7\u00e3o onde o indentro come\u00e7a a entrar em contato com o material macio. No entanto, a trama do <\/span>Carga vs Tempo <\/span>mostra o comportamento peculiar do hidrogel sob uma carga aplicada. Quando o hidrogel come\u00e7a a entrar em contato com o recuo da bola, o hidrogel puxa o recuo da bola devido a sua tens\u00e3o superficial, que tende a diminuir a \u00e1rea da superf\u00edcie. Este comportamento leva \u00e0 carga medida negativa no in\u00edcio da fase de carga. A carga aumenta progressivamente \u00e0 medida que o indentro afunda no hidrogel, e \u00e9 ent\u00e3o controlada para ser constante na carga m\u00e1xima de 10 mN durante 70 segundos para estudar o comportamento de rastejamento do hidrogel.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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FIGURA 1: <\/span>Evolu\u00e7\u00e3o da carga e profundidade em fun\u00e7\u00e3o do tempo.<\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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A trama do <\/span>Profundidade de Creep vs Tempo <\/span>\u00e9 mostrado em <\/span>FIGURA 2<\/span>e o <\/span>Carga vs. Deslocamento <\/span>gr\u00e1fico do teste de nanoindenta\u00e7\u00e3o \u00e9 mostrado em <\/span>FIGURA 3<\/span>. O hidrogel neste estudo possui uma dureza de 16,9 KPa e um m\u00f3dulo de Young de 160,2 KPa, calculado com base na curva de deslocamento de carga usando o m\u00e9todo Oliver-Pharr.<\/span><\/p>

O arrepio \u00e9 um fator importante para o estudo das propriedades mec\u00e2nicas de um hidrogel. O controle de retroalimenta\u00e7\u00e3o entre a c\u00e9lula de carga piezo e ultra-sens\u00edvel garante uma verdadeira carga constante durante o tempo de flu\u00eancia na carga m\u00e1xima. Como mostrado em <\/span>FIGURA 2<\/span>o hidrogel subsidia ~42 \u03bcm como resultado de rastejamento em 70 segundos sob a carga m\u00e1xima de 10 mN aplicada pela ponta esf\u00e9rica de 3 mm.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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FIGURA 2: <\/span>Rastejando a uma carga m\u00e1xima de 10 mN durante 70 segundos.<\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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FIGURA 3: <\/span>O gr\u00e1fico Carga vs. Deslocamento do hidrogel.<\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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CONCLUS\u00c3O<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Neste estudo, mostramos que o <\/span>NANOVEA <\/span>O Testador Mec\u00e2nico, no modo Nanoindenta\u00e7\u00e3o, fornece uma medi\u00e7\u00e3o precisa e repet\u00edvel das propriedades mec\u00e2nicas de um hidrogel, incluindo dureza, m\u00f3dulo de Young e flu\u00eancia. A grande ponta esf\u00e9rica de 3 mm assegura um contato adequado com a superf\u00edcie do hidrogel. O est\u00e1gio de amostra motorizado de alta precis\u00e3o permite o posicionamento preciso da face plana da amostra de hidrogel sob a ponta esf\u00e9rica. O hidrogel neste estudo apresenta uma dureza de 16,9 KPa e um m\u00f3dulo de Young de 160,2 KPa. A profundidade de deslizamento \u00e9 de ~42 \u03bcm sob uma carga de 10 mN durante 70 segundos.<\/span><\/p>

NANOVEA <\/span>Os testadores mec\u00e2nicos fornecem m\u00f3dulos Nano e Micro multi-funcionais inigual\u00e1veis em uma \u00fanica plataforma. Ambos os m\u00f3dulos incluem um testador de arranh\u00f5es, um testador de dureza e um modo de teste de desgaste, oferecendo a maior e mais amig\u00e1vel variedade de testes dispon\u00edveis em uma \u00fanica plataforma.
sistema.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Tem um aplicativo semelhante?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tCONVERSE COM UM ESPECIALISTA AGORA<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tOBTENHA PRE\u00c7OS E DETALHES RAPIDAMENTE<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

MECHANICAL PROPERTIES OF HYDROGEL USING NANOINDENTATION Prepared by DUANJIE LI, PhD & JORGE RAMIREZ INTRODUCTION Hydrogel is known for its super absorbency of water allowing for a close resemblance in flexibility as natural tissues. This resemblance has made hydrogel a common choice not only in biomaterials, but also in electronics, environment and consumer good applications […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":15563,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,342,338,349,337],"tags":[],"class_list":["post-15550","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-indentation-creep-relaxation","category-indentation-hardness-elastic","category-laboratory-testing","category-mechanical-testing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15550","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15550"}],"version-history":[{"count":62,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15550\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24585,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15550\/revisions\/24585"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15563"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15550"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=15550"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=15550"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}