Prostheses are subject to various forms of failing mechanisms, including wear from ordinary patient motion. Superficial treatments can improve tribological properties of the contact pair, minimizing wear and increasing prostheses lifetime. One possibility is the diamond-like carbon (DLC) coating, where Carbon is deposited with variable ratio of sp(2)/sp(3) structures, leading to an increase in surface hardness. So in this research Ti6Al4V samples were coated with DLC using sputtering process to evaluate the debris release. The Ti6Al4V and Ti6Al4V plus DLC coating surfaces were analyzed using Raman spectroscopy and instrumented indentation (hardness). The wear behavior was tested using a reciprocating linear tribometer. The wear rate was smaller in the coated samples, producing less debris than the untreated Ti6Al4V alloy. Debris morphology was also evaluated, using scanning electronic microscopy, and it was observed that debris size from the coated samples were bigger than those observed from the uncoated Ti6Al4V alloy, above the size that generally triggers biological response from the host.

Surface modification by deposition of hard coatings is a way to overpass the poor wear resistance of some metallic materials and one potential material is the Diamond-Like Carbon (DLC). We investigated the wear behavior, and the adhesion of the DLC deposited on a Ti6Al4V (Ti64) alloy after Surface Mechanical Attrition Treatment (SMAT). The SMAT was applied using 100Cr6 steel balls, and the DLC was deposited through the sputtering method. The nano-hardness was evaluated using a MTS Nano Indenter XP. The adhesion of the DLC was evaluated using a CSM Revetest, and the wear tests were performed in a reciprocating linear tribometer from CSM Instruments. The mean wear rate for the Ti64 was 437x10-6 mm 3 /N/m against 5x10-6 mm 3 /N/m for the Ti64+SMAT+DLC. The SMAT reduced the wear rate of the DLC coating, showing that the SMAT might be a viable treatment with promising results regarding the DLC wear resistance.

RESUMOObjetivo: Comparar a rigidez biomecânica entre a coluna toracolombar intacta, a coluna com fratura explosão e a coluna com fratura explosão associada à fixação pedicular curta em suínos. Métodos: 30 amostras de coluna toracolombar (T11-L3) de suínos foram divididas em três grupos com 10 amostras cada. O Grupo 1 representava a coluna intacta, o Grupo 2 representava a coluna com fratura explosão e o Grupo 3 a fratura explosão associada à fixação pedicular curta. Foi realizado o corte ósseo em "V" do terço médio do corpo vertebral comprometendo a coluna anterior e média de L1 para simular a fratura explosão. No Grupo 3 foi realizada a fixação pedicular com Pinos de Schanz. Os grupos foram submetidos ao teste biomecânico em compressão axial controlada. Os parâmetros de carga (N) e deslocamento (mm) eram gerados em um gráfico instantâneo e a rigidez (N/mm) foi determinada. O teste era interrompido quando ocorria uma queda súbita na curva no gráfico indicando falência da amostra. Resultados: A rigidez das colunas fraturadas foi 53% menor do que a rigidez das colunas intactas, sendo essa diferença estatisticamente significativa (p < 0,05). A fixação pedicular curta apresentou uma rigidez 50% maior do que a coluna fraturada. Esse aumento foi estatisticamente significativo (p < 0,05). A rigidez da fixação pedicular curta foi 30% menor do que a rigidez das colunas intactas. Essas diferenças foram estatisticamente significativas (p < 0,05). Conclusão: A fixação pedicular curta não é suficiente para restabelecer a rigidez da coluna intacta nos testes biomecânicos in vitro de compressão axial pura em modelos de fratura toracolombar de suínos.