Thermal diffusivity measurement of dental hard tissue as function of temperatura obtained by infrared thermography

Neste trabalho foi desenvolvido um software que calcula, de forma automatizada, o valor da difusividade térmica em função da temperatura em materiais. A técnica de Termografia no Infravermelho foi utilizada para a aquisição dos dados de distribuição de temperatura em função do tempo, os quais foram utilizados para ajustar uma função de temperatura encontrada por meio da equação de calor homogênea, aplicando as condições de contorno do problema. Para isso, uma câmera termográfica operando no infravermelho distante (8 m - 9 m) foi calibrada para captar temperaturas entre 185º C e 1300º C, e aquisição com frequência de 300 Hz. Foram empregadas como material de avaliação, 10 amostras de esmalte e 10 amostras de dentina, com dimensões de 4 x 4 x 2 mm, obtidas de dentes incisivos inferiores bovinos, as quais foram irradiadas de forma pontual com o laser pulsado de Er:Cr;YSGG (l = 2,78 m), por 10 segundos. Durante as irradiações, foi efetuado o registro das temperaturas atingidas nas amostras que começou 2 segundos antes da irradiação e continuou por mais 2 segundos após o término daquelas. Após as irradiações, as sequências de imagens térmicas digitalizadas obtidas foram processadas no software desenvolvido durante este trabalho, que gerou um arquivo com os dados da difusividade térmica em função da temperatura atingida, assim como forneceu os valores da difusividade térmica para o intervalo de decaimento da temperatura após cada pulso laser. O resultado médio de difusividade térmica obtido para o esmalte dental neste trabalho foi 0,0084±0,001 cm2/s para a região de temperatura de 220-550ºC. Este valor é aproximadamente constante até a temperatura de 550 ºC. O valor médio de difusividade térmica obtido para a dentina foi de 0,0015 0,0004 cm2/s na região de temperatura de 300-360 ºC, porém a difusividade térmica para a dentina aumenta para temperaturas mais altas. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que o uso da termografia no infravermelho, associado ao software desenvolvido, apresenta-se como um método eficiente para a determinação dos valores de difusividade térmica em função da temperatura de diferentes materiais. Neste trabalho foi desenvolvido um software que calcula, de forma automatizada, o valor da difusividade térmica em função da temperatura em materiais. A técnica de Termografia no Infravermelho foi utilizada para a aquisição dos dados de distribuição de temperatura em função do tempo, os quais foram utilizados para ajustar uma função de temperatura encontrada por meio da equação de calor homogênea, aplicando as condições de contorno do problema. Para isso, uma câmera termográfica operando no infravermelho distante (8 m - 9 m) foi calibrada para captar temperaturas entre 185º C e 1300º C, e aquisição com frequência de 300 Hz. Foram empregadas como material de avaliação, 10 amostras de esmalte e 10 amostras de dentina, com dimensões de 4 x 4 x 2 mm, obtidas de dentes incisivos inferiores bovinos, as quais foram irradiadas de forma pontual com o laser pulsado de Er:Cr;YSGG (l = 2,78 m), por 10 segundos. Durante as irradiações, foi efetuado o registro das temperaturas atingidas nas amostras que começou 2 segundos antes da irradiação e continuou por mais 2 segundos após o término daquelas. Após as irradiações, as sequências de imagens térmicas digitalizadas obtidas foram processadas no software desenvolvido durante este trabalho, que gerou um arquivo com os dados da difusividade térmica em função da temperatura atingida, assim como forneceu os valores da difusividade térmica para o intervalo de decaimento da temperatura após cada pulso laser. O resultado médio de difusividade térmica obtido para o esmalte dental neste trabalho foi 0,0084±0,001 cm2/s para a região de temperatura de 220-550ºC. Este valor é aproximadamente constante até a temperatura de 550 ºC. O valor médio de difusividade térmica obtido para a dentina foi de 0,0015 0,0004 cm2/s na região de temperatura de 300-360 ºC, porém a difusividade térmica para a dentina aumenta para temperaturas mais altas. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que o uso da termografia no infravermelho, associado ao software desenvolvido, apresenta-se como um método eficiente para a determinação dos valores de difusividade térmica em função da temperatura de diferentes materiais.