Estudos de nanofluídica computacional sobre efeitos de confinamento em interfaces fluido-sólido

Resumo

O entendimento do transporte de água e soluções aquosas de eletrólitos em nanoescala é de grande importância para o desenvolvimento de futuras aplicações em nanofluídica. Em particular, fenômenos que envolvem dessalinização da água, rápida difusão da água, seletividade de íons, entre outros. Nanocanais de sílica funcionalizada e de PDMS são os mais promissores para esses dispositivos. Utilizando uma combinação de cálculos de primeiros princípios, dinâmica molecular fora do equilíbrio e método de Boltzmann na rede, investigaremos as propriedades de transporte de água e salmoura confinadas em nanoporos de sílica e nanoslits funcionalizados com regiões hidrofóbicas e hidrofílicas sob a ação de agentes externos (campo elétrico e pressão). Desta forma, os fenômenos da corrente de retificação em diferentes concentrações podem ser observados. A dinâmica desses sistemas será analisada pelas funções de correlação temporal e pelos efeitos da rede topológica da água. Este é um projeto desafiador, que acreditamos pode nos guiar para o design de novos dispositivos nanofluídicos e entender os mecanismos moleculares subjacentes ao transporte em nanoescala.