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Baixe Materiais Dentários Diretos - dos Fundamentos à Aplicação Clínica - 1ed. Alessandra Reis; Alessandro D. Loguercio e outras Notas de estudo em PDF para Odontologia, somente na Docsity!
Alessandra Reis Alessandro D. Loguercio Materiais Dentários Diretos “dos Fu a Aplicação Clínica kia RR º E ns SUMÁRIO 1. Princípios Básicos para a Caracterização dos Materiais ......... ii Alessandra Reis Alessandro Dourado Loguercio Marcos Schroeder Allan Seeber Celso Afonso Klein Júnior 2. Biocompatibilidade Alessandro Dourado Loguert Alessandra Reis Carlos Alberto de Souza Costa 3. Agentes para a Proteção do Complexo Dentinopulpar: Cimentos Odontológicos ... 55 Alessandro Dourado Loguercio Alessandra Reis André Marcelo Peruchi Minto Fernando Mandarino 4. Materiais para Prevenção da Cárie Dentária e da Doença Periodontal....................... Thiago Machado Ardenghi Luciana Butini Oliveira Fausto Medeiros Mendes Alessandro Dourado Loguercio Bo: Resinas Compostas. asas assis sa zconsonsiaaasa ansioso asi case qa Alessandra Reis Alessandro Dourado Loguercio Dax Dalton Bittencourt Mário Fernando de Góes "6. Sistemas Adesivos... Alessandra Reis Alessandro Dourado Loguercio Rosa Helena Miranda Grande Ricardo Marins de Carvalho 91 ii: ESTE ao PRINCÍPIOS BÁSICOS PARA A CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS Alessandra Reis Alessandro Dourado Loguercia Marcos Schroeder Allan Seeber Celso Afonso Klein Júnior Introdução A construção e fabricação de edifícios, eletroeletrônicos, automóveis, medicamen- tos; todos os avanços da ciência, a moder- nização e o crescimento das civilizações, o aumento da expectativa de vida depende- ram, em primeiro grau, do conhecimento aprofundado dos materiais envolvidos na elaboração de cada pequeno detalhe de um desses feitos. No nosso dia-a-dia, também usufruímos dos nossos conhecimentos sobre os mate- riais, às vezes, até de forma empírica. Veja- mos alguns exemplos: » Por que é possível consertar uma espá- tula plástica quebrada com uma cola de cianocrilato (conhecida comercialmente como Super Bonder”) e não é possível consertar um furo de um pneu com a mesma cola? & Seria possivel a comercialização de joe- lheiras para a prática de esportes, con- feccionadas com um material metálico? » Por que os materiais cerâmicos são utili- zados para confeccionar pratos e tigelas, mas não são utilizados para a confecção de solas de sapatos? » Você já se questionou por que as pontes são confeccionadas de concreto e não de material plástico? » Ou ainda, por que os polímeros são uti- lizados em eletroeletrônicos e o concre- to não é? Essas perguntas, com resposta óbvia pa- ra nós leitores, apenas tem o objetivo de chamar nossa atenção para o fato de que assim como na área de ciências exatas, o su- cesso das técnicas restauradoras, protéticas e cirúrgicas em Odontologia dependem do conhecimento das propriedades físicas, me- cânicas, elétricas, biológicas e, conseguen- temente, das vantagens e desvantagens dos materiais envolvidos para uma dada indica- ção. Historicamente, inúmeros materiais têm sido empregados para substituir parte dos dentes perdidos. Os quatro grupos de ma- teriais possíveis incluem: metais, cerâmicas, polimeros e compósitos. Este capítulo tem o objetivo de abordar de forma resumida algu- mas das propriedades mais importantes para entender as indicações e contra-indicações dos materiais utilizados em Odontologia. Se- rão abordadas: » Propriedades físicas embasadas nas leis da mecânica, acústica, óptica, termodi- nâmica, eletricidade, magnetismo, radia- ção e estrutura atômica. » Propriedades mecânicas, que de fato são uma subclassificação das proprie- 1 DO o Y/ dades físicas, dos materiais (deformações elásticas e plásticas) após serem solicitados por meio da aplicação de uma força ou de- vido às distribuições de tensões. se referem à resposta Finalmente, serão abordadas as caracte- rísticas básicas dos polímeros, cujo uso é cada vez mais abrangente dentro do esco- po dos materiais dentários. Propriedades Físicas Nenhuma substância pura é capaz de reunir todas as propriedades que se dese- ja para um material restaurador. Isso exi- ge que os materiais dentários sejam pro- cessados antes de serem comercializados. Nessa etapa, a mistura de componentes e sua concentração é determinada de acordo com as propriedades que devem ser prio- rizadas. No entanto, é importante salientar que melhorar a propriedade de um mate- rial implica prejudicar outra. Por exemplo: o aumento da resistência ao desgaste tor- na o material mais frágil, diminuindo sua resistência à tração. Além do aspecto mencionado, já em consultório odontológico, os materiais ain- da exigem a mistura de alguns componen- tes para produzir uma massa ou liquido que será posteriormente manipulado, adap- tado e configurado na finalidade desejada. O conhecimento da tensão de escoamento do material durante e após sua manipula- ção é denominado reologia. As variações de temperatura que ocorrem na cavidade oral, tornam de suma importância o conhe- cimento das propriedades térmicas dos materiais restauradores, uma vez, que a polpa não pode ser exposta a variações extremas de temperatura. E, como os ma- teriais tendem a mimetizar cada vez mais as estruturas dentárias, o conhecimento das propriedades ópticas também serão abordadas neste subitem. mentos à Aplicação Clínica Reologia A viscosidade representa uma medida de resistência ao escoamento de materiais não-cristalinos. Quanto maiores forem as moléculas constituintes de um fluido e mais fortes forem as uniões intermoleculares, me- nor será seu escoamento e, portanto, maior sua viscosidade. Em Engenharia de mate- riais, essa grandeza representa a razão en- tre a tensão de cisalhamento aplicada e a alteração na velocidade em função da dis- tância. Imagine se você colocasse em um pla- no inclinado volumes semelhantes de um doce-de-leite e um iogurte. Obviamente, o iogurte escoaria pelo plano inclinado muito mais rápido, enquanto o doce-de-leite leva- ria de minutos a horas, dependendo da ex- tensão do percurso. Isso implica dizer que o doce-de-leite é um material bem mais viscoso que o iogurte. A viscosidade dos li- quidos diminui com o aumento da tempe- ratura e depende da natureza da substân- cia. Essa propriedade é bastante relevan- te no estudo dos materiais de moldagem. Com o passar do tempo, após manipula- ção desses materiais para que eles adqui- ram propriedades relativamente elásticas, sua viscosidade vai aumentando e assim sua capacidade de escoar pelas superfícies dos tecidos bucais e promover uma boa reprodução de detalhes diminuem consi- deravelmente. Para alguns materiais, a aplicação de uma força de cisalhamento reduz sua vis- cosidade e os torna mais fluidos. Isso é o exemplo do que ocorre com o Keichup”. Em estado estático, ele é muito viscoso e incapaz de escoar, mesmo que o frasco seja virado com o orifício para baixo. Entretanto, sob pressão, as macromoléculas se reorga- nizam e se orientam em uma única dire- ção, O que aumenta sua capacidade de es- coamento (Fig. 1.1). Os dentifrícios dentais e alguns materiais de moldagem também apresentam essa característica denominada tixotropismo. Fundamentos à Aplicação Clinica Duas propriedades importantes dos ma- teriais viscoelásticos são: » relaxamento das tensões: redução das tensões para materiais submetidos a de- formações contantes e; creep ou fluência: envolve um aumen- to gradual da deformação sob a influên- cia da aplicação de uma carga constan- te. O fenômeno do creep é constante- mente confundido com escoamento. O termo creep implica uma pequena de- formação produzida por altas tensões relativas durante um longo período, en- quanto o escoamento se refere a uma grande deformação produzida de forma mais rápida e sob tensões aplicadas de menor magnitude. Apesar de a maioria das pessoas não saber conceituar esses fenômenos do pon- to de vista físico, eles ocorrem corriqueira- mente no nosso dia-a-dia. Pessoas que pos- suem cabelos longos, por exemplo, sabem que, com o passar do tempo, a força que os elásticos exercem para prendê-los se reduz gradualmente. Essa característica se deve ao relaxamento das tensões internas no elástico. Para a Odontologia, essa caracte- rística é importante na escolha de elásticos Figura mestrando os efeitos do creep nos bordas de uma restauração de amálgama para movimentos ortodônticos, Dependen- do da redução das tensões em função do tempo, um ou outro elástico ortodôntico é selecionado. O asfalto, utilizado na pavimentação de ruas, avenidas e estradas é um material que está sempre sendo submetido a ten- sões constantes e, portanto, sofre creep ou fluência. É comum, observar, por exemplo, em pontos de ônibus que o asfalto possui uma depressão central e uma elevação pró- xima à calçada. Isso é ocasionado em fun- ção de os ônibus reduzirem sua velocida- de constantemente naquele ponto, levando a uma deformação permanente do asfalto. Um dos materiais dentários que mais se deforma sob as constantes tensões masti- gatórias é o amálgama (Fig. 1.3). Isso exige, muitas vezes, um novo acabamento e poli- mento das margens da restauração. Propriedades térmicas As constantes alterações térmicas que ocorrem no meio bucal fazem com que a condução de calor se transmita a todos os substratos dentais, podendo chegar inclusi- ve ao órgão pulpar e causar desde peque- na sensibilidade até danos irreversíveis a essa estrutura vital. Assim, as propriedades térmicas dos materiais são relevantes para a prática odontológica e serão abordados nesta seção. Calor específico Representa a quantidade de calor ne- cessária para aumentar em 1ºC um gra- ma de substância. Na tabela 1.1, pode-se observar o calor específico de alguns ma- teriais dentários em comparação com o substrato dental (cal/g."C). Por exemplo, para aquecer em 1ºC um grama de amál- gama, é necessário muito menos calor que o necessário para aquecer 1 grama de den- tina. CAP. 1 — Princípios Básicos por Tabela 1.1 — Calor específico de alguns mateúiais odon- tológicos e substratos dentários. (Adaptado de Muench, 1973.) Condutividade térmica Constitui uma medida da transferência de calor através de um material por meio de condução. Pode ser definida como a quantidade de calor (cal/s) que passa por um corpo com 1 cm de espessura com sec- ção transversal de 1 cm? quando a diferen- ça de temperatura entre os dois extremos do corpo é 1ºC. A unidade de medida da condutividade térmica é mcal/s.cm?.ºC. Os metais são bons condutores térmicos e os polímeros são bons isolantes. Isso jus- tifica o fato de os cabos de panelas serem confeccionados com materiais plásticos, e não metálicos. Um alto valor relativo de condutividade térmica de um material indica que ele não promove um isolamento térmico adequado da polpa. Por essa razão, às vezes, é neces- sário associar aos materiais restauradores metálicos como o amálgama, uma base de outro material com menor valor de condu- tibilidade térmica (Tabela 1.2). Difusividade térmica Partindo do princípio de que os estimu- los térmicos presentes na boca são tran- sientes em sua natureza, o valor da difusivi- dade térmica pode ter maior relevância em predizer o comportamento dos materiais no que se refere à proteção do complexo den- tinopulpar contra as variações de tempera- tura extremas. Essa propriedade pode ser definida co- mo a medida da velocidade pela qual um corpo de temperatura não-uniforme atinge um estado de equilíbrio térmico. A difusi- vidade térmica é o quociente da condutivi- dade térmica pelo produto do calor especi- fico e densidade do material, Essa propriedade fornece uma melhor indicação do modo como um material res- ponde a estímulos térmicos transientes. Des- sa forma, se um líquido frio é ingerido e a diminuição de temperatura sobre o dente ou a superfície da restauração é mantida por apenas um ou dois segundos, a difusividade permite calcular a alteração de temperatu- ra que ocorrerá na polpa. Isso deve, natu- ralmente, ser o menor possível. O valor de difusividade térmica reconhece que quando estímulos térmicos transientes são aplica- dos, uma certa quantidade de calor deve ser Tabela 1.2 — Condutividade térmica de alguns materiais dentários em comparação com os substratos dentários, (Adap- tado de Brown et al, 1970; Civjan et al, 1972; Craig & Peyton, 1 oc ama dé: “Liga de AvAgPd m CAP. 1 — Princípios Básicos pt Tabela 1.4 — Valores da ca linear para diferente de Civjan & Brauer, 1 1972; Akagi et al *ficiente de expansão térmi- ateriais dentários. (Adaptado Craig, 1993; Dennison & Craig, Fem oro MA Porção coronária do dente Cimento de óxido de zinco e eugenol “Cimento de ionômero de ui ro | Resina composta macroparti- | eulada Amálgama +. | 35 EE Propriedades ópticas A propagação da luz e os fenômenos a ela associados têm efeitos de suma im- portância na Odontologia, uma vez que ao se restaurar um dente, não podemos abrir mão de três premissas básicas — forma, fun- ção e estética. É de especial interesse do dentista o aspecto estético dos dentes na- turais e das restaurações e próteses. Dessa maneira, vale salientar alguns conceitos físi- cos e fisiológicos a respeito dos fenômenos ópticos, de cor e da propagação da luz. A cor não é propriedade ou característi- ca estática e nem sequer é uma realidade física, mas sim a resposta do cérebro a um estímulo luminoso. A cor é uma caracteris- tica dinâmica e só existe enquanto há luz e observador. Portanto, podemos inferir que a cor depende do observador e da luz. Luz A luz, tecnicamente chamada de ilumi- nante, pode variar imensamente conforme o ambiente em que se está. A luz do sol é branca por ser dotada de todo o conjun- to de radiações visíveis do espectro eletro- magnético (luz de alta amplitude espec- tral), cujos comprimentos de onda variam de 400 e 700 nanômetros (Fig. 1.4). As on- das curtas (400-500 nm) correspondem às cores azuladas; as médias (500-600 nm) às esverdeadas e as longas (600-700 nm) representam as cores avermelhadas. A alta amplitude espectral se deve às altas temperaturas em que a luz é gerada, aproximadamente 5.750ºC, na superficie da estrela solar. No entanto, em função de a luz solar ser bastante influenciada pelo horário e pelas condições climáticas e ambientais, isso pode influenciar, muitas vezes, na to- mada de cor para restaurações estéticas. Lâmpadas incandescentes produzem ra- diação luminosa pelo aquecimento de um filamento metálico quando esse dá passa- gem à corrente elétrica. Naturalmente, esse tipo de aquecimento está limitado a tem- peraturas inferiores à temperatura de fusão do metal de que é constituído o filamento, geralmente tungstênio, e pode atingir nor- malmente uma temperatura aproximada de 1.200ºC nas lâmpadas convencionais. Portanto, a luz produzida não contém todo o espectro de luz visível, sendo mais rico em tons amarelados ou avermelhados. Isto influencia a percepção da cor dos objetos por ela iluminado, que passam a ter colo- ração vermelho-alaranjado. Esse tipo de luz possui baixa amplitude e desequilíbrio espectral com predomínio de ondas de grande comprimento. Esse fenômeno pode ser explorado pelos supermercados na ilu- minação das frutas expostas, que ganham tonalidades quentes e, portanto, mais atra- entes. Com as luzes fluorescentes de alta temperatura, ocorre o inverso e os objetos parecem azulados. Deve-se, portanto, evi- tar o uso desse tipo de fonte de luz para tomadas de cor de restaurações estéticas. Observe na figura 1.5 a variação de cor de um objeto em função da fonte de luz em- pregada. Há disponível no comércio, lâmpadas que apresentam uma temperatura seme- lhante à da luz solar (5.750ºC) e alta ampli- tude espectral, que favorece a reprodução cromática adequada. Fabricantes tradicio- naís, como a Philips e Osram, dispõem de modelos com essas características, em ge- ndamentos é Aplicação Clinica Espectro eletromagnético | Raios b Raios X SPPUCONDIN Especiro eletromagnético mostrando todas as ondas que o compõem. Note que a luz visível constitui-se apenas de uma estreita faixa do espectro e que, mesmo assim, é a único percepíivel 00 olho humano, dentre todas as radiações eletromagnéticas existentes. A letra grega à (lambda) simboliza o compri- mento de onda, que para a luz visível está entre 400 e 700 nm. ral sob forma de tubos fluorescentes. Outra forma segura de realizar a tomada de co- res é através do uso de espectofotômetros portáteis, que emitem luz neutra e equili- brada. Revelando a cor dos objetos A percepção das cores se dá nos nos- sos olhos através dos cones e fibrilas ner- vosas situadas na fóvea da retina. Essas es- truturas têm funções distintas: enquanto os bastonetes são mais sensíveis à luz e nos permitem enxergar em situações de bai- xa luminosidade, são os cones Os respon- sáveis pela percepção da cor. De acordo com a teoria tricromática de Young, os co- nes se dividem em três grupos. O primeiro é sensível ao grupo de cores do vermelho, que traz secundariamente as sensações do verde e do violeta. São as ondas longas. O segundo grupo é sensivel ao grupo de co- res do verde, que traz secundariamente as sensações do vermelho e do violeta. São as ondas médias. O terceiro grupo é sensível prioritariamente ao grupo do violeta que traz secundariamente o vermelho e o verde. O estímulo simultâneo dos três grupos pro- duz a sensação do branco. A capacidade de cada indivíduo de perceber as cores, por- tanto, depende desses sistemas que quan- do apresentam disfunções geram o dalto- nismo, que pode ser dividido em três gru- pos: tricromatismo anormal, dicromatismo e acromatopsia. No tricromatismo anormal, há um desvio espectral nas cores quentes, vermelho e laranja, que são trocadas por suas complementares. No dicromatismo, a visão se dá em apenas duas cores, amarelo e azul, As cores amarelo, vermelho, laranja, e verde são vistas como amarelo, O ciano e certos violetas mais frios são percebidos gura x altura x comprimento), já que a cor também é tridimensionalmente descrita. O matiz descreve a cor predominante de um objeto, por exemplo, verde, amarelo ou azul. Classicamente, os matizes dentais fo- ram identificados e classificados por letras pela Vita Zahnfabrik (Alemanha) da seguin- te maneira: A — marrom-avermelhado; B — amarelo-alaranjado; C — cinza-esverdeado e D - cinza-rosado. O croma é o grau de sa- turação ou a intensidade do matiz. Na clas- sificação de cores da Vita, o croma é iden- tificado por números. Dessa forma, o matiz A vai de Al até A4. À medida que número aumenta, vai havendo maior saturação do matiz (Fig. 1.9). Por último, o valor é a luminosidade da cor ou a distinção entre uma cor clara e ou- tra escura, sendo limitada em um extremo superior pelo branco (alto valor) e em extre- mo inferior pelo preto (baixo valor), e entre esses dois extremos situam-se os tons de cinza. Os matizes e cromas da escala Vita são agrupados em ordem decrescente de valor. Quando se considera a seleção de co- res em Odontologia, o valor é a dimensão mais importante, uma vez que discrepân- cias de valor são mais facilmente detecta- das que as alterações de matiz e croma. Opacidade, translucidez e transparência Em essência, a diferença entre mate- riais opacos, transparentes e translúcidos é o grau de transmissão de luz que é possi- vel em cada um. Os corpos opacos contêm pigmentos que impedem a passagem de luz e, assim, a energia incidente é absorvi- da ou refletida. No lado extremo, estão os objetos transparentes. Nesse caso, grande parte da luz incidente é refratada, ou seja, atravessa toda a extensão do corpo seguin- do seu curso até atingir estruturas capazes de refleti-la ou absorvê-la. Entre esses dois extremos estão os corpos translúcidos, nas quais a luz é parcialmente transmitida, de- vido à dispersão dentro do material (Fig. 1.7) (Melo et al., 2005). Do 5 Fundamentos à Aplicação Clínica A avaliação das cores em corpos trans- lúcidos é significativamente mais complexa que em corpos opacos. Matiz, croma e valor não são suficientes para descrever com pre- cisão os efeitos ópticos singulares de corpos translúcidos. Por essa razão, a translucidez é acertamente considerada como a quarta dimensão da cor (Touati et al. 2000). Parte dessa complexidade se deve ao fato de que a cor de um objeto translúcido depende do fundo contra o qual ela é visualizada. Um mesmo corpo translúcido visualizado sob um fundo vermelho e verde terá expressões cromáticas distintas, devido à absorção e re- flexão seletiva. O esmalte, por permitir a transmissão de aproximadamente 70% da luz incidente, quando tem espessura de 1 mm, é conside- rado um corpo translúcido. A dentina, com espessura semelhante, é bem menos trans- lúcida, pois permite a passagem de apenas 30% da luz incidente (McLean, 1982). Nesse contexto, é muito importante o conhecimen- to das diferentes espessuras da dentina e do esmalte nas diversas regiões dos dentes. O esmalte é o principal responsável pelo valor dos dentes e pelas gradações de croma ob- servadas em diferentes regiões de um den- te. Mesmo que se considerem matiz e cro- ma características dentinárias, pelo fato de a dentina ser um substrato mais saturado, é a variação da translucidez e espessura do esmalte que determina a intensidade com que eles são percebidos. Assim, o esmalte age como um filtro, capaz de atenuar a ex- pressão das cores subjacentes (Fig. 1.8). Na região cervical, onde o esmalte é mais delga- do, o croma da dentina aparece com maior intensidade que na região média, onde a es- pessura do esmalte é maior. Seleção da cor em Odontologia Escala de cores As tomadas de cor, tanto no consultório quanto no laboratório de prótese, são reali- zadas, em geral, com o uso de uma escala de cores. Infelizmente, não há nenhuma es- CAP. 1 — Princípios Básicos para a € Desenho esquemático mostrando as diferentes formas de interação de corpos opacos, transiúcidos e tronspo- rentes com a luz incidente, no qu transmissão e reflexão de luz. (Adaptado de Melo et aí, 2005.) cala que consegue reproduzir todas as co- res existentes nos dentes naturais e ainda há uma grande variedade de escala de co- res disponiveis no comércio. A maioria das escalas de cores seguem os grupos cromá- ticos A, B, €, D, descritos anteriormente. A figura 1.9 mostra uma escala de cores que segue esse padrão. Essa escala de cores, confeccionada com cerâmica e denomina- da VITALUMIN Classical (Vita Zahnfabrik) é amplamente utilizada para cerâmicas e re- sinas compostas. Essa escala possui os qua- tro matizes principais e graduações de sa- turação (croma) dispostos em ordem cres- cente de luminosidade. Apesar deste tipo de escala de cores ser amplamente empregada, ela apresenta as seguintes desvantagens: » apresenta espessura que geralmente não condiz com a situação em que será reproduzida; » apresenta diferenças de coloração nas regiões cervical e incisal; Secção tronsversal de um incisivo central mostrando o voriação de espessura de esmalte nas regiões cervical, média e incisal. Pode-se notor ainda, nesse corte, a di- ferença de translucidez do esmalte e da dentina. » não existe uma gradação definida de luminosidade, considerada atualmen- te como a principal dimensão da cor na Odontologia. Como forma de identificar de forma mais clara as três dimensões da cor, a escala de cores VITALUMIN Classical foi melhorada, o que conduziu ao lançamento da escala de cores VITAPAN 3D Master (Vident, EUA) (Fig. 1.10). Essa escala é dividida em cinco grupos de luminosidade identificados por algarismos arábicos (1, 2, 3, 4 e 5). Durante a seleção da cor, a luminosidade deve ser definida primeiro, seguida da saturação e, por último, seleciona-se o matiz. Em cada grupo de luminosidade, há três matizes básicos amarelado (L), médio (M) e avermelhado (R), dispostos harizontalmen- te em cada grupo de luminosidade (Fig. 1.10B). A saturação de cada matiz está apre- sentado no sentido vertical. Apesar de essa escala ter mais quantida- de de tonalidades e ter uma escala com 5 CAP. 1 — Principios Bás ção das cores dos dentes e das restaura- ções, pesquisas foram conduzidas desde a década de oitenta, visando criar sistemas eletrônicos de detecção de cor. Esses siste- mas possuem maior acurácia na detecção de cores aliada a uma maior reprodutibili- dade. Porém, ainda apresentam um custo bastante alto, sendo empregados por uma minoria de clínicos. Propriedades Mecânicas Quando um fio de borracha e um fio metálico são distendidos por força de tra- ção com a mesma magnitude fenômenos diferentes ocorrem. O fio metálico não so- frerá nenhuma alteração visível (conside- rando-se a aplicação de uma força de baixa magnitude), enquanto a borracha pode du- plicar seu comprimento. Para entender esses diferentes fenôme- nos, é necessário definir alguns conceitos fundamentais. Corpo-de-prova (cp) — É uma amostra padronizada da substância a ser testada. A padronização é necessária para que se pos- sa comparar resultados de diferentes cen- tros de pesquisa. Carga - É uma força externa aplicada sobre o cp (Fig. 1.14). Tensão e deformação Quando uma força atua sobre um cor- po, uma reação a essa carga é desenvolvi- da internamente. Essa reação tem a mes- ma magnitude e direção, contudo sentido oposto ao da força externa, sendo deno- minada tensão. A força aplicada e a tensão desenvolvida se distribuem em uma dada área do corpo e são, portanto, designadas como força por unidade de área. No siste- ma internacional de medidas, a tensão é re- latada em N/m?. As tensões tendem a deslocar átomos até encontrarem uma nova posição de equi- líbrio sob ação da força. As tensões podem ser de tração (o cp resiste ao alongamento); compressão (o cp resiste ao encurtamento); cisalhamento (o cp resiste ao deslizamento de planos); por flexão (onde aparecem os três tipos de tensões) (Fig. 1.15). Escala de cores Chromascop (A e B). Figuras gentilmente cedidas pelo mestre Cristian Higasht e Prof. Dr. Ronaldo Hirata, curso de especialização em Dentis- tica Restauradora, UFPR. Escala de cores paro o kit de resina Tetric Cera (Ivo- clor Vivadent). Escola de cores do sistema de resina composta 4 Se- asons (Ivoclar Vivadent), em que há uma escalo de cores especifica paro resinas pacas, transhúcidas e de efeito (A e B), e ainda para esmalte e dentina. (Figuras gentilmente cedidas pelo mestre Cristian Higoshi e Prof. Dr. Ronaldo Hirata, curso de especialização em Dentística Res- tavradora, UFPR) A resposta à aplicação de uma força é a deformação do cp. Essa deformação pode ser elástica, ou seja, após remoção da for- ça, o cp volta a apresentar suas dimensões originais. Isso ocorre, por exemplo, ao esti- rarmos uma borracha, ela pode duplicar de tamanho, mas suas dimensões originais se restabelecem tão logo a força seja removida. Nesse exemplo, a deformação elástica é vi- sível a olho nu. Entretanto, nem sempre esta deformação elástica pode ser detectada vi- sualmente. Você acredita que uma mosca ao pousar sobre o teto de um carro causa de- formações elásticas no metal? Por mais que Dentários Diretos — dos Fundamentos é Aplicação Clínico isso possa parecer estranho, as moléculas mais superficiais são comprimidas durante o pouso da mosca e retornam à sua posição ariginal, assim que a mosca se desloca. Des- sa forma, podemos inferir que quando uma força é aplicada sobre qualquer corpo, esse sofre deformação elástica. Outro tipo de deformação é a plástica. Nesse caso, após a aplicação de uma for- ça, o corpo se deforma permanentemente. Imagine o aspecto de um carro após colidir com um muro de concreto, de um papel após ser amassado ou o aspecto da alça de uma sacola plástica após ser utilizada com um conteúdo bastante pesado! Mes- mo após a remoção da força que provocou essas deformações, a deformação persiste! De forma geral, deseja-se que os mate- riais dentários sejam capazes de resistir às tensões de tração, compressão e cisalha- mento a que estão sujeitos na cavidade oral. Ao mastigarmos uma bala de goma (alta- mente pegajosa), o material restaurador pre- so a um dente sofre tensões de tração no momento em que tentamos abrir a boca, e tensões de compressão no momento que a trituramos entre nossos molares. No caso de uma prótese fixa de três ele- mentos, os retentores estão fixos em suas extremidades. Ao aplicar uma força no pôn- tico, ou seja, no ponto central entre os dois apoios fixos, essa estrutura tende a se em- penar em direção ao tecido gengival devi- do à flexão. Nessa situação, a parte mais oclusal da prótese está sendo comprimida e tende a reduzir seu comprimento, devido à existência de tensões compressivas. Con- trariamente, a região mais gengival tende a se estirar ou alongar devido à existência de tensões de tração (Fig. 1.16). Imagine um pequeno pedaço de ara- me (com secção transversal de 5 mm? e 10 em de comprimento) sendo submetido a uma força de tração. A tabela 1.5 mostra as respectivas deformações para as tensões de tração aplicadas a esse fio. Observa-se Tensões de compressão e tração induzidas em uma prótese lixa de três elementos por uma força de flo xão, Tabela 1.5 — Tensões (MPa) e a respectiva deformação (2) de um fio metálico submetido a forças de tração. Tensão (MPa) 1000 004 008 008 Da | Deformação [%) Curva de tensão-deformação de um arame (com sec- ção transversal de 5 mm”) submetido à tração. O ht mite de proporcionalidade (LP) é 500 MPa. A elas- ticidade méóxima (5) é 0,03%. A resiliência é a área do triângulo branco, correspondente à região onde há proporciondlidade entre a tensão e a deformação. Fundamentos à Aplicação Clínico necessariamente que ele é um material ri- gido, ou seja, com alto módulo de elastici- dade. Um material restaurador direto deve possuir um módulo de elasticidade relativa- mente alto para que não sofra deformações elásticas em função, e um alto LP para que não se deforme permanentemente sob car- gas mastigatórias. Durante o desenvolvimento de tensões internas no material, as moléculas podem se aproximar (tensões de compressão) ou se afastar (tensões de tração). Isso ocasio- na o aumento da energia interna. Contanto que a tensão não seja maior que o LP, essa energia é denominada resiliência. Ainda podemos defini-la como a quantidade de energia armazenada por um cp quando ele é tensionado até o seu limite de proporcio- nalidade. Graficamente, a resiliência pode ser calculada pela área entre a porção reta da curva e o eixo x do gráfico tensão-defor- mação (Gráfico 1.3). O módulo de elasticidade (ME) é uma propriedade que independe das dimensões do material. Por outro lado, não podemos deixar de mencionar que as dimensões do cp afetam diretamente o percentual de de- formação de um corpo. Devemos nos lem- brar de que a tensão apresentada no gráfi- co tensão versus deformação corresponde à razão entre a força aplicada e a área. Se duplicarmos a área, devemos dobrar a for- ca aplicada para mantermos o mesmo LP. Entretanto, o módulo de elasticidade irá se manter inalterado. Agora imagine dois fios metálicos de materiais diferentes (A e B) com os mes- mos formato e diâmetro e que estão repre- sentados no gráfico 1.2. Para causar uma deformação elástica com igual magnitude em ambos os fios, a força aplicada deve ser muito maior no fio A que no B. Isto significa que A possui maior módulo de elasticidade, ou seja, é um material mais rígido. Tente pensar em duas lâminas metálicas com à mesma espessura, uma de aluminio e outra de ferro. Caso você tente envergá-las com tensões abaixo do limite de proporcionali- dade (para que não haja deformações per- manentes), você definitivamente perceberá que a força necessária para deformar a lã- mina de ferro será maior que aquela neces- sária para a de alumínio. Com base nisso, podemos inferir que o alumínio é um ma- terial menos rígido que o ferro. Em tensões logo acima do limite de pro- porcionalidade, o material A praticamente não sofre deformações plásticas. Portanto, diz-se que esse material é frágil ou friável. A fragilidade ou friabilidade é uma proprie- dade que caracteriza a incapacidade relati- va do material de suportar uma deformação plástica, antes de ocorrer a fratura. Em ou- tras palavras, pode-se dizer que um material frágil fratura em tensões muito próximas ao seu limite de proporcionalidade. Caso ten- tássemos alterar o formato de um pedaço de vidro, o máximo que conseguiriamos se- ria quebrá-lo. As cerâmicas e os amálgamas são materiais dentários bastante frágeis. Esses materiais geralmente possuem uma alta resistência à compressão, porém baixa resistência à tração. Um material frágil não É necessariamente fraco mecanicamente. Tensão (MPa) 1000 RMT CAP. 1 = Principios Básicos para Ele pode possuir ao mesmo tempo um al- tíssimo módulo de elasticidade e nenhum potencial de sofrer alongamento. Assim, a força necessária para ultrapassar o limite de proporcionalidade seria muito alta, apesar que tão logo ela fosse atingida, o material não sofreria deformações plásticas e sim se fraturaria. A característica oposta à fragilidade é a ductibilidade e a maleabilidade. Ao apli- car uma força maior que o limite de propor- cionalidade em um material dúctil ou ma- leável, esse sofrerá uma considerável de- formação permanente antes que frature. A capacidade de um material de resistir a for- ças de tração sem sofrer rupturas é chama- da ductibilidade. Essa propriedade é utiliza- da na fabricação de fios elétricos. A maleabi- lidade é a capacidade do material de resistir a forças de compressão sem fraturar. O ouro é um metal bastante dúctil e maleável. A magnitude da ductibilidade pode ser mensurada pelo percentual de deformação plástica, ou seja, o alongamento medido no eixo x da curva de tensão-deformação. 008 01 oh2 os Alongamento A Alongamento B Deformação (%) tensão-deformação por tração de dois materiais A e B, com dimensões iguais. A possui maior módulo de elasticidade e é mais frágil que B. Já B é mais dúctil e resiliente que A LP- limite de proporcionalidade; RMT — resistência máxima à tração, TT 
