Resposta ao impacto de diversos materiais usados em protetores bucais

Abstract

O bem-estar e a saúde dos atletas dos mais variados desportos, são nos dias de hoje, um tema substancial e largamente discutido por inúmeras áreas de estudo. A presente dissertação engloba três áreas fundamentais, desporto, medicina dentária e engenharia. A prática de desporto é extremamente benéfica para um estilo de vida saudável, trazendo inúmeros benefícios para a saúde de todas as faixas etárias. No entanto, existem desportos onde o risco de traumatismo orofacial e de lesões dentárias traumáticas é elevado. O objetivo deste trabalho visa finalizar a construção de um sistema de impacto já iniciado em trabalhos anteriores para a realização de testes experimentais com o intuito de analisar a resposta ao impacto de diferentes materiais passíveis de serem usados em protetores bucais a utilizar na prática desportiva. O equipamento consiste num sistema de impacto por pêndulo desenvolvido para quatro energias de impacto diferentes, nomeadamente, 1,47 J, 2,18 J, 2,94 J e 4,41 J.O material mais usado em protetores bucais é o Etil Vinil Acetato (EVA) e a espessura mínima exigida dos protetores bucais é de 4 mm, o que em termos de conforto dos atletas ainda não é o ideal. Assim, um dos focos principais desta dissertação é obter um protetor bucal mais sustentável com melhores características e design de modo a melhorar o conforto e performance dos atletas. Deste modo, protetores bucais de poliuretano termoplástico (TPU), obtidos por fabrico aditivo foram a alternativa escolhida. A análise e medição da energia absorvida dos diferentes protetores bucais foi feita a partir de dois instrumentos de medida: um potenciómetro de uma volta e um potenciómetro de precisão rotativo. Foi possível concluir que os protetores bucais de TPU são uma forte alternativa aos protetores bucais à base de EVA, uma vez que apresentam valores percentuais de absorção de energia muito semelhantes. Assim, o protetor bucal de TPU de 3 mm de espessura, graças à diminuição de 1 mm de espessura em relação ao protetor bucal à base de EVA pode trazer mais conforto, aumentando assim a performance dos atletas.

The well-being and health of athletes from a wide variety of sports is nowadays a substantial and widely discussed in numerous fields of study. This dissertation encompasses three fundamental areas, sports, dentistry and engineering. The practice of sport is extremely beneficial for a healthy lifestyle, bringing numerous health benefits to all age groups. However, there are sports where the risk of orofacial trauma and traumatic dental injuries is high. The aim of this work is to finalise the construction of an impact system already started in previous works to carry out experimental tests to analyse the response to impact of different materials that can be used in mouthguards to be used in sports. The equipment consists of a pendulum impact system developed for four different impact energies, namely, 1.47 J, 2.18 J, 2.94 J and 4.41 J.The most common used material in mouthguards is Ethyl Vinyl Acetate (EVA) and the minimum thickness required for mouthguards is 4 mm, which in terms of comfort of athletes is still not ideal. Thus, one of the main focuses of this dissertation is to obtain a more sustainable mouthguard with better features and design to improve athletes' comfort and performance. In this way, mouthguards made of thermoplastic polyurethane (TPU), obtained by additive manufacturing were the chosen alternative. The analysis and measurement of the absorbed energy of the different mouthguards was made from two measuring instruments: a single turn potentiometer and a rotary precision potentiometer. It was possible to conclude that TPU mouthguards are a strong alternative to EVA-based mouthguards, as they show very similar percentage values of energy absorption. Thus, the TPU mouthguard of 3 mm thickness, thanks to the decrease of 1 mm in thickness compared to the EVA-based mouthguard can bring more comfort, thus increasing the athletes' performance.