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O Grupo de Mecânica Computacional e Experimental (GMEC) oferece excelência técnica no desenvolvimento, otimização e fabricação de implantes e próteses customizadas. Nossa infraestrutura integra ferramentas avançadas de simulação numérica, manufatura aditiva e caracterização de materiais para atender a casos clínicos de alta complexidade, como maxilas e mandíbulas atróficas sem estrutura óssea adequada.
Nosso fluxo de trabalho multidisciplinar é estruturado para garantir a máxima segurança, compatibilidade biomecânica e durabilidade dos implantes, operando nas seguintes etapas:
- Modelagem Numérica e Avaliação Clínica: O processo tem início com a aquisição de imagens tomográficas multislice e uma profunda avaliação clínica do paciente. Realizamos o processamento de dados DICOM e a construção de malhas precisas para simulações termomecânicas e de mecânica de contato não linear (utilizando softwares como ABAQUS e Ansys Additive Suite) diretamente na interface implante-osso.
- Otimização Topológica e Manufatura Aditiva (LPBF): Desenvolvemos geometrias personalizadas que consideram e mitigam os efeitos inerentes ao processo de fusão em leito de pó (LPBF), como distorções térmicas, tensões residuais e anisotropia. O objetivo é criar implantes que reduzam os riscos de falha por fadiga sob cargas mastigatórias e maximizem a adaptação anatômica.
- Pós-Processamento e Engenharia de Superfície: Após a impressão em ambiente controlado, as peças são submetidas a tratamentos térmicos (alívio de tensões, annealing) e de superfície (jateamento, ataque ácido e aplicação de revestimentos poliméricos biocompatíveis). Esses processos são fundamentais para refinar a rugosidade superficial e otimizar a osseointegração.
- Caracterização Experimental e Digital Twin: A integridade das próteses é atestada por meio de uma caracterização rigorosa, que inclui ensaios mecânicos (tração, compressão e fadiga), mapeamento de tensões residuais por DRX, análise cristalográfica avançada (EBSD) e fractografia (MEV). Esses dados físicos são correlacionados com dados in silico por meio de modelos substitutos (Surrogate Models) calibrados em nosso Gêmeo Digital (Digital Twin).
- Validação In Silico e Acompanhamento Clínico: Desenvolvemos dossiês técnicos preditivos com ensaios clínicos in silico para comprovar a segurança no pior cenário (worst-case scenario). Após a cirurgia, realizamos o acompanhamento clínico-observacional de médio e longo prazo (até 5 anos), monitorando o desempenho mastigatório, a estética e a integridade mecânica.
Todo o monitoramento obedece estritamente aos protocolos de Comitês de Ética em Pesquisa (CEP) e à Lei Geral de Proteção de Dados Pessoais (LGPD). Os dados reais coletados realimentam continuamente o nosso Gêmeo Digital, promovendo o refinamento constante das tecnologias desenvolvidas no GMEC e entregando soluções de engenharia cada vez mais eficientes para a área da saúde.