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Nanoestruturas de Carbono: Simulação e Modelagem

Processo: 18/02992-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2018 - 30 de junho de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Alexandre Fontes da Fonseca
Beneficiário:Alexandre Fontes da Fonseca
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Simulação de dinâmica molecular  Materiais nanoestruturados  Nanoestruturas de carbono 

Resumo

O avanço das técnicas experimentais tem tornado possível a produção e a manipulação, com grande precisão, de diversos tipos de materiais em escala nano. Isso tem motivado a pesquisa de novos materiais funcionais para o desenvolvimento de novas tecnologias e solução de problemas. Em geral, o trabalho de modelagem teórica e simulação computacional contribui em dois aspectos importantes: identifica detalhes que os experimentos não alcançam, auxiliando assim na interpretação dos mesmos; e prevê novas estruturas e/ou novas propriedades em potencial desses materiais. Este projeto consiste de estudos teóricos da estrutura e propriedades físicas de duas classes de nanoestruturas e materiais nanoestruturados à base de carbono: i) puramente orgânicos; e ii) híbridos/organometálicos. O primeiro consiste de estruturas como nanocompósitos poliméricos, estruturas 2D, 3D, fios e folhas de nanotubos de carbono e/ou grafeno, elastômeros, etc. O segundo consiste de nanoestruturas que contém ligações carbono-metal como grafenosubstratos metálicos ou grafeno-nanopartículas metálicas, e organização (ou self-assembly) de nanoestruturas orgânicas em superfícies metálicas. Propriedades mecânicas, estruturais e térmicas desses materiais serão estudadas. Simulações atomísticas por métodos de dinâmica molecular clássica apresentam o melhor custo-benefício no estudo e simulação de propriedades de sistemas contendo milhares de átomos. Potenciais reativos conhecidos como estado-da-arte em simulações clássicas serão utilizados. Modelos para a relação estrutura-propriedade de materiais nanoestruturados serão usados para interpretar os resultados que serão, também, comparados aos experimentais. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
O potencial dos nanotubos de carbono como refrigeradores de circuitos elétricos 
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (16 total):
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Bunifeitabira - Biblioteca Universitária da Universidade Federal de Itajubá: Nanotubos de carbono poderão ajudar a refrigerar eletrônicos (10/Mai/2019)
R&D Magazine (EUA) online: Carbon Nanotubes Could Potentially Cool Electronic Circuits (30/Abr/2019)
Long Room (EUA): Study shows the potential of carbon nanotubes to cool electronic circuits (26/Abr/2019)
ECN Mag (EUA): Study Shows the Potential of Carbon Nanotubes to Cool Electronic Circuits (26/Abr/2019)
Phys.Org (Reino Unido): Study shows the potential of carbon nanotubes to cool electronic circuits (25/Abr/2019)
Science and Technology Research News (EUA): The Potential of Carbon Nanotubes to Cool Electronic Circuits (25/Abr/2019)
AzoNano (Reino Unido): Study Reveals Potential of Carbon Nanotubes to Cool Electronic Appliances (25/Abr/2019)
SciFi News (Reino Unido): Study shows the potential of carbon nanotubes to cool electronic circuits (25/Abr/2019)
7thSpace: Study shows the potential of carbon nanotubes to cool electronic circuits (25/Abr/2019)
The online Technology: Study shows the potential of carbon nanotubes to cool electronic circuits (25/Abr/2019)
Nanowerk (EUA): Study shows the potential of carbon nanotubes to cool electronic circuits (24/Abr/2019)
Bioengineer (Reino Unido): Study shows the potential of carbon nanotubes to cool electronic circuits (24/Abr/2019)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): Study shows the potential of carbon nanotubes to cool electronic circuits (24/Abr/2019)
Scifi Venture: Study shows the potential of carbon nanotubes to cool electronic circuits (24/Abr/2019)
Brightsurf: Study shows the potential of carbon nanotubes to cool electronic circuits (24/Abr/2019)
TNB - Trending News Blog: Study shows the potential of carbon nanotubes to cool electronic circuits (24/Abr/2019)

Publicações científicas (7)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DEL GRANDE, R. R.; FONSECA, ALEXANDRE F.; CAPAZ, RODRIGO B. Energy barriers for collapsing large-diameter carbon nanotubes. Carbon, v. 159, p. 161-165, APR 15 2020. Citações Web of Science: 0.
FONSECA, ALEXANDRE F.; DANTAS, SOCRATES O.; GALVAO, DOUGLAS S.; ZHANG, DIFAN; SINNOTT, SUSAN B. The structure of graphene on graphene/C-60/Cu interfaces: a molecular dynamics study. Nanotechnology, v. 30, n. 50 DEC 13 2019. Citações Web of Science: 0.
GAAL, VLADIMIR; RODRIGUES, VARLEI; DANTAS, SOCRATES O.; GALVAO, DOUGLAS S.; FONSECA, ALEXANDRE F. New Zero Poisson's Ratio Structures. PHYSICA STATUS SOLIDI-RAPID RESEARCH LETTERS, v. 14, n. 3 DEC 2019. Citações Web of Science: 0.
ZHANG, DIFAN; FONSECA, ALEXANDRE F.; LIANG, TAO; PHILLPOT, SIMON R.; SINNOTT, SUSAN B. Dynamics of graphene/Al interfaces using COMB3 potentials. PHYSICAL REVIEW MATERIALS, v. 3, n. 11 NOV 27 2019. Citações Web of Science: 0.
WANG, RUN; FANG, SHAOLI; XIAO, YICHENG; GAO, ENLAI; JIANG, NAN; LI, YAOWANG; MOU, LINLIN; SHEN, YANAN; ZHAO, WUBIN; LI, SITONG; FONSECA, ALEXANDRE F.; GALVAO, DOUGLAS S.; CHEN, MENGMENG; HE, WENQIAN; YU, KAIQING; LU, HONGBING; WANG, XUEMIN; QIAN, DONG; ALIEV, ALI E.; LI, NA; HAINES, CARTER S.; LIU, ZHONGSHENG; MU, JIUKE; WANG, ZHONG; YIN, SHOUGEN; LIMA, MARCIO D.; AN, BAIGANG; ZHOU, XIANG; LIU, ZUNFENG; BAUGHMAN, RAY H. Torsional refrigeration by twisted, coiled, and supercoiled fibers. Science, v. 366, n. 6462, p. 216+, OCT 11 2019. Citações Web of Science: 2.
CANTUARIO, TIAGO E.; FONSECA, ALEXANDRE F. High Performance of Carbon Nanotube Refrigerators. Annalen der Physik, v. 531, n. 4 APR 2019. Citações Web of Science: 0.
FONSECA, ALEXANDRE F.; GALVAO, DOUGLAS S. Self-tearing and self-peeling of folded graphene nanoribbons. Carbon, v. 143, p. 230-239, MAR 2019. Citações Web of Science: 2.

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