Modelagem de materiais nanoestruturados de carbono

Resumo

É sabido que estruturas em escala nanoscópica apresentam propriedades físicas especiais. Em vista disso, um dos desafios atuais em Nanociência é o desenvolvimento de materiais nanoestruturados que, em escalas maiores, retenham o máximo das propriedades especiais das nanoestruturas que os compõem. Nesse contexto, este projeto propõe o estudo de propriedades mecânicas, estruturais e térmicas de alguns materiais formados ou que contém nanoestruturas. Especificamente, pretende-se estudar: i) materiais nanoestruturados como fios e folhas de nanotubos de carbono; e ii) nanocompósitos formados pela mistura de nanoestruturas grafíticas de carbono em matriz polimérica. Em vista do tamanho dessas estruturas, ferramentas de simulações atomísticas por dinâmica molecular serão utilizados. Dependendo do tipo de nanoestrutura que forma o material nanoestruturado, suas propriedades individuais serão estudadas de modo isolado com o objetivo de descobrir como elas determinam o comportamento dos materiais nanoestruturados. Apesar de modelos em escala contínua serem usados na descrição das propriedades gerais de materiais nanoestruturados macroscópicos, como fios e folhas de nanotubos, partes pequenas mas estruturalmente importantes desses materiais serão definidas e investigadas por meio de simulações por dinâmica molecular. Além disso, o comportamento de partes de um processo de formação de fios e folhas de nanotubos de carbono, recém proposto na literatura, será investigado por meio de simulações atomísticas. Resultados e previsões teóricas serão comparados com resultados experimentais. (AU)