Simulação e modelagem de propriedades físicas de materiais

Resumo

Alguns materiais e estruturas se destacam por possuírem propriedades físicas não intuitivas, inesperadas, excepcionais, surpreendentes, etc. O grafeno é um exemplo conhecido pois que, sozinho, apresenta um conjunto de excelentes propriedades físicas. Materiais ou estruturas conhecidas como auxéticas, que se expandem (contraem) quando esticados (comprimidos), também são exemplos de sistemas com propriedades físicas especiais. Tanto o grafeno, que faz lembrar que na escala nano as propriedades físicas dos materiais diferem daquelas em escala macro, quanto os materiais auxéticos, mostram a importância da pesquisa nas chamadas relações estrutura- propriedades dos materiais. Este projeto de pesquisa propõe o estudo de quatro tópicos de pesquisa, coerentes com a proposta de descoberta de propriedades físicas especiais de materiais a partir de suas estruturas. Alguns desses tópicos são inéditos no trabalho do proponente, enquanto outros representam a continuidade de projetos de pesquisa anteriores mas que tem sido bem sucedidos através de publicações em revistas de bom e/ou alto impacto. Em resumo, os tópicos são: i) simulação de nanoestruturas e materiais híbridos carbono-metal; ii) simulação e modelagem de estruturas com propriedades mecânicas especiais; iii) estudo computacional de propriedades de transporte térmico em nanoestruturas híbridas; e iv) propriedades eletrônicas de nanoestruturas. Enquanto as simulações e cálculos numéricos serão realizados através de métodos e pacotes computacionais modernos, a modelagem de propriedades especiais será realizada com base em modelos já conhecidos para materiais porosos e estruturas diversas. Os resultados serão, sempre que possível, comparados aos experimentais e/ou aos presentes na literatura. (AU)