Caracterização das propriedades termoacústicas do hidrogel de carbopol visando a confecção de phantoms para HIFU mimetizando tecidos biológicos
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/13215 |
Resumo: | Este trabalho apresenta o desenvolvimento de hidrogéis à base de Carbopol, contendo celulose e óleo de rícino, visando sua utilização como materiais mimetizadores de tecidos biológicos. As propriedades acústicas foram caracterizadas entre 1 MHz e 7,5 MHz e as propriedades térmicas entre 25 ºC e 85 ºC. A incorporação de celulose e emulsão no hidrogel, causaram modificação da atenuação do gel puro com coeficiente 0,06 dB cm-1 (1 MHz), para 0,11 e 0,30 dB cm-1 (1 MHz) para os géis com adição de celulose a 3% e gel nanoemulsionado, respectivamente. Quanto a velocidade de propagação ultrassônica, foi possível concluir que para o gel puro e o gel com adição de celulose a 3% o valor permaneceu em torno de 1511 m s-1 , enquanto o gel nanoemulsionado apresentou velocidade de propagação ligeiramente mais rápida, alterando para 1525 m s-1 . O valor obtido do calor específico para os hidrogéis foi de 3,6 a 3,9 J g-1 K -1 . Para a condutividade térmica, o valor dos hidrogéis foi de aproximadamente 0,6 W m-1 K -1 e para a difusividade térmica, os valores encontrados neste estudo foram de 0,143 a 0,148 mm-2 s -1 . Os hidrogéis propostos, mostram que o polímero de Carbopol é um material promissor na confecção de phantoms ultrassônicos, sendo útil para analisar o comportamento dos corpos de prova à irradiação do ultrassom focalizado de alta intensidade. |
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Quanto a velocidade de propagação ultrassônica, foi possível concluir que para o gel puro e o gel com adição de celulose a 3% o valor permaneceu em torno de 1511 m s-1 , enquanto o gel nanoemulsionado apresentou velocidade de propagação ligeiramente mais rápida, alterando para 1525 m s-1 . O valor obtido do calor específico para os hidrogéis foi de 3,6 a 3,9 J g-1 K -1 . Para a condutividade térmica, o valor dos hidrogéis foi de aproximadamente 0,6 W m-1 K -1 e para a difusividade térmica, os valores encontrados neste estudo foram de 0,143 a 0,148 mm-2 s -1 . Os hidrogéis propostos, mostram que o polímero de Carbopol é um material promissor na confecção de phantoms ultrassônicos, sendo útil para analisar o comportamento dos corpos de prova à irradiação do ultrassom focalizado de alta intensidade.This work presents the development of Carbopol-based hydrogels, containing cellulose and castor oil for use as biological tissue mimic materials. The acoustic properties were characterized between 1 MHz and 7.5 MHz and thermal properties between 25 ºC and 85 ºC. The incorporation of cellulose and emulsion in the hydrogel, caused a change in the attenuation a pure gel from a coefficient of 0.06 dB cm-1 (1 MHz) to 0.11 and 0.30 dB cm-1 (1 MHz) for the gels with 3% cellulose addition and nanoemulsified gel, respectively. Regarding the ultrasonic propagation speed, it was concluded that a pure gel and the gel from 3% cellulose addition the value remained around 1511 m s-1 , while the nanoemulsified gel presented slightly faster propagation speed, changing to 1525 m s-1 . The specific heat value obtained for hydrogels was 3.6 to 3.9 J g -1 K -1 . For thermal conductivity, the value was approximately 0.6 W m-1 K -1 and for thermal diffusivity, the values found in this study were from 0.143 to 0.148 mm-2 s -1 . The proposed hydrogels, show that Carbopol polymer is a promising material for the manufacture of ultrasonic phantoms and is useful for analyzing the behavior of high intensity focused ultrasound irradiation specimens.Submitted by Moreno Barros (moreno@ct.ufrj.br) on 2020-10-12T01:49:51Z No. of bitstreams: 1 NathaliaCristinaDeAlcantaraNogueiraDosSantos.pdf: 1774060 bytes, checksum: db4a5514f48de7db08d9b07f9c81abf2 (MD5)Made available in DSpace on 2020-10-12T01:49:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NathaliaCristinaDeAlcantaraNogueiraDosSantos.pdf: 1774060 bytes, checksum: db4a5514f48de7db08d9b07f9c81abf2 (MD5) Previous issue date: 2019-09porUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia BiomédicaUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIASPhantomUltrassomCarbopolNanoemulsãoCaracterização das propriedades termoacústicas do hidrogel de carbopol visando a confecção de phantoms para HIFU mimetizando tecidos biológicosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJORIGINALNathaliaCristinaDeAlcantaraNogueiraDosSantos.pdfNathaliaCristinaDeAlcantaraNogueiraDosSantos.pdfapplication/pdf1774060http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13215/1/NathaliaCristinaDeAlcantaraNogueiraDosSantos.pdfdb4a5514f48de7db08d9b07f9c81abf2MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13215/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD5211422/132152023-11-30 00:01:42.253oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:01:42Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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