Estudo de crescimentos de filmes de DLC com nanopartículas de prata para aplicações espaciais e biomédicas

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Fernanda Roberta Marciano
• Orientador(a): Vladimir Jesus Trava Airoldi
• Banca de defesa: Cristina Pacheco Soares
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores
• País: BR
• Resumo em Inglês: Diamond-like carbon (DLC) is a metastable form of amorphous carbon with high mechanical hardness, chemical inertness, optical transparency, low friction coefficient and its wear resistant. Since centuries, silver is known as bactericidal agent and, as a soft metal, its also used as a solid lubricant. This project develops a deposition process to insert silver nanoparticles in DLC bulk. The goal is to reduce DLC etching against atomic oxygen and to create a biocompatible coating with bactericidal properties. DLC films were deposited over silicon and stainless steel substrates by PEVCD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) technique. Silver nanoparticles were obtained through a controlled electrochemical process. They were incorporated in DLC bulk in three different conditions: using methane as a feed gas, DLC was deposited with silver solution being sprayed over the films (a) into and (b) outer the deposition chamber and (c) from a mixture of methane and hexane (silver was transferred to hexane in different concentrations). Etching tests show the efficiency of silver incorporation against oxygen etching. Bactericidal tests show the efficiency of the films with silver against E. coli and 30% bactericidal efficiency of pure DLC against the same bacteria.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m17@80/2008/02.12.13.27

O DLC (Diamond Like Carbon) é uma forma metaestável do carbono amorfo que reúne propriedades físicas e químicas, tais como, elevada dureza mecânica, estabilidade química, transparência no visível, baixa fricção e elevada resistência ao desgaste. A prata há muito tempo é conhecida por sua ação bactericida e, por ser um metal macio, é também utilizada como lubrificante sólido. Este projeto trata do estudo e desenvolvimento de um processo para a deposição de filmes de DLC com a inserção de nano partículas de prata em sua estrutura. Esse processo visa à redução da taxa de corrosão do DLC pelo oxigênio atômico em ambiente espacial. E, na área biomédica, visa à criação de um revestimento biocompatível com propriedades bactericidas. Para isso, filmes de DLC foram depositados sobre aço inox e silício pela técnica PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). As nano partículas foram geradas através da eletrodeposição da prata em água. A partir dessa solução, filmes de DLC com e sem nano partículas de prata foram produzidos em três diferentes condições: utilizando o metano como gás precursor, o DLC foi depositado em camadas sendo intercalada a nebulização da solução aquosa de prata no filme (a) dentro e (b) fora do reator e, (c) a partir de uma mistura dos hidrocarbonetos metano e hexano (a água foi retirada da solução de prata e essa foi utilizada para preparar soluções de prata em hexano em diferentes concentrações). Testes de corrosão por plasma de oxigênio mostraram a eficiência da incorporação da prata ao DLC. Testes bactericidas mostraram a eficiência bactericida dos filmes incorporados em camadas e, também verificou-se que o DLC puro possui uma atividade bactericida de 30% contra E. coli.