Análise experimental e modelagem de comportamento mecânico de materiais termoplásticos e tecidos biológicos
2014 – Atual

Descrição: * Modelos constitutivos aplicados à simulação de termoplásticos e polímeros bioabsorvíveis submetidos a deformações finitas. Ensaios experimentais e técnicas de identificação de parâmetros. * Modelos constitutivos aplicados à simulação de tecidos biológicos (ligamentos, tendões, cartilagem). Ensaios experimentais e técnicas de identificação de parâmetros. * Otimização Topológica. Restrições de falha local. Em particular, os dois primeiros assuntos estão fortemente ligados às atividades conjuntas realizadas no LEBm – Laboratório de Engenharia Biomecânica do HU – UFSC, conjugando esforços de profissionais da área de saúde (médicos ortopedistas) e engenheiros das áreas de mecânica experimental, fabricação e projeto, com o objetivo de realizar pesquisas e fornecer soluções tecnológicas nas áreas de biomecânica interna (implantes ortopédicos).

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (4) / Doutorado: (4).

Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Coordenador / Carlos Rodrigo de Mello Roesler – Integrante / Ari Digiácomo Ocampo Moré – Integrante / Gean Víctor Salmoria – Integrante / Jakson Manfredini Vassoler – Integrante.

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Pesquisa, Desenvolvimento e Avaliação do Par Metal-Polietileno de Próteses de Quadril
Projeto certificado pelo (a) coordenador (a) Carlos Rodrigo de Mello Roesler em 11/08/2016.
2013 – Atual

Descrição: O projeto visa Pesquisar investigar as propriedades mecânicas, os processos de fabricação e os métodos experimentais de ensaios e componente polimérico do par tribológico metal-polietileno na superfície de suporte de cargas de próteses totais de quadril, visando melhorar as características tribológicas de desgaste deste sistema e, desta forma, aumentar o tempo de vida destas próteses.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Integrante / Edison da Rosa – Integrante / More, Ari Digiácomo Ocampo – Integrante / Gean Salmoria – Integrante / ROESLER, CARLOS R. M. – Coordenador / Patricia Ortega Cubillos – Integrante.

Financiador (es): Financiadora de Estudos e Projetos – Auxílio financeiro.

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Projeto, Fabricação e Avaliação de Segurança de Implantes Bioabsorvíveis para Bucomaxilofacial e Crânio
2013 – Atual

Descrição: A existência no Brasil de indústrias dedicadas a fabricação de implantes bioabsorvíveis é incipiente. Assim, O objetivo geral da presente proposta é promover a atualização tecnológica nacional por meio da pesquisa, desenvolvimento e avaliações biomecânicas de implantes ortopédicos fabricados em material polimérico bioabsorvível. Em particular, pretende-se desenvolver os modelos de PRODUTOS (placas e parafusos para sua fixação) e os PROCESSOS para fabricar IMPLANTES para cirurgia bucomaxilofacial e de crânio compostos por polímeros bioabsorvíveis. A fabricação e a avaliação destes produtos deverão ser realizadas no Brasil. Os produtos resultantes deverão ser registrados na ANVISA para viabilizar sua comercialização no país. Os produtos objeto do projeto são placas (reta, ponte, L, Y) e parafusos ósseos utilizados em osteossíntese ou cirurgias reconstrutoras de face.

Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Coordenador / Edison da Rosa – Integrante / Roesler, Carlos Rodrigo de Mello – Integrante / Gean Salmoria – Integrante / Ari Digiácomo Ocampo Moré – Integrante.

Financiador (es): Indústria e Comércio de Implantes Ortopédicos – Auxílio financeiro / Financiadora de Estudos e Projetos – Auxílio financeiro.

Modelos constitutivos em polímeros e tecidos conectivos. Ensaios e identificação de parâmetros
2011 – 2014

Descrição: O presente projeto visa avançar nas pesquisas e aplicações tecnológicas nos seguintes tópicos: * Modelos constitutivos aplicados à simulação de termoplásticos e polímeros bioabsorvíveis submetidos a deformações finitas. Ensaios experimentais e técnicas de identificação de parâmetros. * Modelos constitutivos aplicados à simulação de tecidos biológicos (ligamentos e tendões). Ensaios experimentais e técnicas de identificação de parâmetros. * Otimização Topológica. Restrições de falha local. Em particular, os dois primeiros assuntos estão fortemente ligados às atividades conjuntas realizadas no LEBm – Laboratório de Engenharia Biomecânica do HU – UFSC, conjugando esforços de profissionais da área de saúde (médicos ortopedistas) e engenheiros das áreas de mecânica experimental, fabricação e projeto, com o objetivo de realizar pesquisas e fornecer soluções tecnológicas nas áreas de biomecânica interna (implantes ortopédicos).

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (4) / Doutorado: (1).
Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Coordenador / Edison da Rosa – Integrante / Carlos Rodrigo de Mello Roesler – Integrante / Ari Diácomo Moré – Integrante / Gean Salmoria – Integrante.

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Comparação biomecânica da estabilidade rotacional de reconstrução ligamentar do joelho com dupla banda e com banda única
2010 – 2012

Descrição: Desenvolver e implementar ensaios biomecânicos em modelo animal in vitro para comparar o desempenho biomecânico da técnica de reconstrução ligamentar com dupla banda e da técnica com banda única. Adicionalmente será realizada uma análise de custo-efetividade para ambas as técnicas considerando diferentes tipos de implantes ortopédicos que podem ser usados na fixação do enxerto em reconstruções ligamentares do ligamento cruzado anterior do joelho humano.

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Integrante / Edison da Rosa – Integrante / Carlos Rodrigo de Mello Roesler – Coordenador / Ari Diácomo Moré – Integrante / Ricardo Votto Braga Júnior – Integrante.
Financiador (es): Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina – Auxílio financeiro.

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Comparação biomecânica e avaliação crítica da tecnologia de implantes ortopédicos metálicos e bioabsorvíveis em modelo in vitro de reconstrução do LCA
2009 – 2011

Descrição: Objetivos: O objetivo do presente trabalho é gerar evidências que fundamentem a escolha de um dado tipo de implante (bioabsorvível ou metálico) para reconstrução ligamentar, com base no desempenho biomecânico destas técnicas e nas características mecânicas dos implantes. Estas evidências serão utilizadas para avaliar o custo-efetividade destas diferentes tecnologias de implantes ortopédicos para reconstrução ligamentar do joelho aplicadas ao fêmur e à tíbia.

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Integrante / Edison da Rosa – Integrante / Carlos Rodrigo de Mello Roesler – Integrante / Ari Diácomo Moré – Coordenador / Gean Salmoria – Integrante.
Financiador (es): Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina – Auxílio financeiro.

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Otimização topológica e modelos constitutivos em regime de deformação finita. Aplicações em simulação de materiais poliméricos e tecidos biológicos
2008 – 2011

Descrição: O presente projeto busca avançar no desenvolvimento de conhecimento e de aplicações tecnológicas sobre os seguintes temas de: 1. Desenvolvimento de modelos constitutivos variacionais unificados para a descrição combinada de viscoelasticidade, viscoplasticidade, e efeitos térmicos acoplados na simulação de polímeros termoplásticos atuando em regime de deformações finitas. Estes modelos precisam posteriormente de parâmetros de material obtidos por identificação utilizando a técnica DIC Digital Image Correlation (DIC) em ensaios experimentais. 2. Desenvolvimento de modelos constitutivos variacionais em viscoelasticidade aplicados à simulação de ligamentos e tendões. Estes modelos têm como característica principal o comportamento anisotrópico produzido pela existência de fibras imersas numa matriz de comportamento quase isotrópico. 3. Fenômenos de remodelamento ósseo. Modelos constitutivos para tecido ósseo. Nestes busca-se estabelecer critérios e algoritmos que permitam descrever os processos de remodelamento ósseo frente a variação de ações mecânicas ou da implantação de próteses. 4. Desenvolvimento de algoritmos de otimização topológica que permitam incorporar critérios de falha material na definição de leiaute ótimo de componentes estruturais mecânicos.

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (3) / Doutorado: (1).
Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Coordenador / Antonio Andre Novotny – Integrante / Laurent Stainier – Integrante.
Financiador (es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Auxílio financeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Bolsa.

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Ampliação da Infraestrutura para a REMATO/Laboratório de Engenharia Biomecânica (LEBm/HU-UFSC)
2008 – 2011

Descrição: Ampliar em 400 m a área física do LEBM/HU-UFSC e adquirir equipamentos complementares para análises em implantes ortopédicos, de forma a adequar o funcionamento do laboratório à demanda atual, bem como aumentar seu escopo de habilitações na área, incluindo análises metalográficas de implantes ortopédicos em geral e suas matérias primas. Adquirir equipamentos para ensaios em implantes ortopédicos para aumentar a capacidade de oferta de ensaios mecânicos quasi-estáticos e de fadiga do LEBM/HU-UFSC e incluir ensaios de desgaste de próteses de joelho e de quadril e ensaios de torção de implantes ortopédicos em geral dentro do escopo de habilitações do LEBM/HU-UFSC.

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Integrante / Edison da Rosa – Integrante / Carlos Rodrigo de Mello Roesler – Integrante / Ari Diácomo Moré – Coordenador.
Financiador (es): Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina – Auxílio financeiro.

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Análise comparativa de diferentes técnicas cirúrgicas de fixação ligamentar do joelho
2007 – 2009

Descrição: O presente trabalho tem como objetivo geral comparar, através de testes in vitro, o desempenho biomecânico alcançado por diferentes técnicas de reconstrução do LCA do joelho. Por desempenho biomecânico deve-se entender a capacidade da fixação em suportar carregamentos dinâmicos e estáticos no pós-operatório imediato. Os objetivos específicos são enumerados abaixo: 1- determinar o valor de carga máxima suportado para cada fixação em carregamento estático; 2- observar o modo de falha de cada fixação em carregamento estático; 3- determinar o comportamento de cada fixação quando submetida a carregamento cíclico; 4- observar o modo de falha de cada fixação em carregamento cíclico; 5- para cada fixação ensaiada ciclicamente, determinar o valor de carga máxima suportado em carregamento estático; 6- avaliar o compromisso custo-benefício das técnicas de reconstrução ligamentar estudadas.

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Integrante / Edison da Rosa – Integrante / Carlos Rodrigo de Mello Roesler – Coordenador / Ari Diácomo Moré – Integrante.
Financiador (es): Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina – Auxílio financeiro.

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Cooperação Internacional Brasil (CNPq) / Bélgica (FNRS) – Modelos constitutivos variacionais para o comportamento dinâmico de materiais termoplásticos submetidos a grandes deformações
2006 – 2009

Descrição: elaboração de modelos constitutivos próprios para termoplásticos, com a característica de serem termodinamicamente consistentes, capazes de representar o acoplamento de diferentes fenômenos termomecânicos: viscoelasticidade, visco plasticidade, dano, acoplamento térmico, etc. Identificação de parâmetros a partir de dados experimentais. Análise inversa.

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (3)
Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Coordenador / Paulo de Tarso Rocha de Mendonça – Integrante / Clóvis Sperb de Barcellos – Integrante / Laurent Stainier – Integrante / JeanPhilippe Ponthot – Integrante.
Financiador (es): Fonds National de la Recherche Scientifique – Auxílio financeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Auxílio financeiro.

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Ensaios Mecânicos para Qualificação de Implantes Ortopédicos
2006 – 2007

Descrição: Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de critérios para ensaios de qualificação vertical de componentes mecânicos para osteo-síntese (placas, parafusos e hastes intramedulares) assim como estudo dos mecanismos de desgaste de superfícies poliméricas utilizadas em juntas femorais de próteses de quadril. Este projeto é executado no Laboratório de Engenharia Biomecânica que agrupa professores do Departamento de Engenharia Mecânica, médicos ortopedistas do Hospital Universitário, alunos de mestrado, doutorado e iniciação científica atuando em temas relativos a biomecânica.

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Mestrado acadêmico: (3) / Doutorado: (2).
Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Coordenador / Edison da Rosa – Integrante / Carlos Rodrigo de Mello Roesler – Integrante / Ari Diácomo Moré – Integrante / Daniela Aguida Bento – Integrante.
Financiador (es): Financiadora de Estudos e Projetos – Auxílio financeiro / Indústria e Comércio de Implantes Ortopédicos – Auxílio financeiro.

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Otimização estrutural topológica. Aplicações em problemas com condições de contato e em modelos de remodelamento ósseo.
2005 – 2008

Descrição: Este projeto de pesquisa contempla duas grandes linhas temáticas unidas por dois focos de aplicação tecnológica. A primeira linha temática visa o estudo e desenvolvimento de técnicas de otimização estrutural topológica (SIMP, Derivada Topológica, Level-Set). Especificamente são estudados problemas estruturais que incorporam condições de contorno unilaterais assim como restrições locais de falha. As aplicações visam a otimização no projeto de componentes assim como o desenvolvimento de modelos de remodelamento ósseo considerando condições de interfase entre prótese e material ósseo. A segunda linha temática está vinculada a modelos de viscoelasticidade e visco plasticidade em deformações finitas. As aplicações tecnológicas estão orientadas a representação do comportamento de componentes termoplásticos assim como a representação de tecidos biológicos, em particular tecidos conectivos (tendões e ligamentos).

Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (3) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (2)
Integrantes: Eduardo Alberto Fancello – Coordenador / Antonio Andre Novotny – Integrante / Andre Labanowski Júnior – Integrante / Carlos Rodrigo de Mello Roesler – Integrante / Darlan Dallacosta – Integrante / Jakson Manfredini Vassoler – Integrante / Louise Reips – Integrante.
Financiador (es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Bolsa / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Bolsa.