Sistema de Submissão de Resumos, IX ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA - 2019

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Dispositivo ortopédico flexível conceituado em Biomimética
Carla da Silva Buso, Silvia Lenyra Meirelles Campos Titotto, Plinio Zanini

Última alteração: 2019-09-30

Resumo


Esse projeto avaliou o desempenho e custo de protótipos de um dispositivo médico cilíndrico com hastes flexíveis para fixação óssea de fraturas por incidente traumático. Intencionou-se encontrar a melhor solução dentre os protótipos, cuja produção baseou-se no estudo de mecanismos flexíveis do livro Handbook of Compliant Mechanisms (Howell,L,2013). A biomimética foi usada como ferramenta para inspiração e aprimoramento do processo de desenvolvimento desse produto, dentro da transição do projeto conceitual para o projeto preliminar (Back et al, 2008). O objetivo principal do projeto foi a aplicação da biomimética e dos estudos de mecanismos flexíveis na produção de um dispositivo autoral cilíndrico flexível para fixação óssea. Para a forma bioinspirada, a metodologia utilizada foi a matriz morfológica FNF, cujo método segue a Função, Natureza e a Forma (Melo e Ogliari, 2015). A modelagem dinâmica foi inspirada no efeito de alternância do fixador externo de forma a seguir o método de design de mecanismos flexíveis baseado em modelo pseudo-rígido. Para a reprodução desse efeito, a análise de tensão linear resultou em: aumento do comprimento, diminuição da espessura e diminuição da concentração de tensão nas hastes flexíveis. Mesmo que a tensão nas hastes não possa ser classificada como linear, a análise de tensão linear é uma aproximação tolerável quando a torção do dispositivo é pequena. O método de análise para produção de um leiaute final foi baseado no Método de Pugh. A manufatura foi feita com dois materiais: cola quente e impressão 3D. Foram produzidos três leiautes iniciais, posteriormente comparados dois a dois pelos parâmetros de desempenho e custo produzindo um leiaute final. Os resultados foram dois protótipos funcionais feitos de cola quente em que um lápis simula a fratura e um protótipo não funcional feito na impressora 3D. O modelo de design estrutural com a aplicação da análise de tensão foi a melhor solução encontrada pelo método de Melo e Ogliari (2016) para o layout final. Por análise quantitativa, o protótipo feito de cola quente obteve melhores resultados no quesito de custo.