BE Multiscale: métodos de multiescala aplicados à otimização de materiais

• Processo: 22/12919-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Alexsandro Kirch
• Beneficiário: Alexsandro Kirch
• Empresa: Multiscale Solutions Tecnologia e Consultoria Ltda
• CNAE: Desenvolvimento de programas de computador sob encomenda ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais ; Atividades profissionais, científicas e técnicas não especificadas anteriormente
• Município: São Paulo
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/14520-8 - Be multiscale: métodos de multiescala aplicados à otimização de materiais, BP.PIPE; 23/14523-7 - Desenvolvimento de protocolo computacional para otimização de materiais aplicado a indústria., BP.TT
• Assunto(s): Modelagem computacional Química de superfície Propriedades mecânicas Materiais de construção sustentáveis Materiais Ligantes Nióbio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ligantes | materiais | materiais sustentáveis | Niobio | Propriedades mecânicas | química de superfície | Métodos de Multiescala - Modelagem Computacional

Resumo

Acompanhando o avanço do poder de processamento observado nas últimas décadas, simulações computacionais têm sido cada vez mais usadas em diversas áreas para otimizar o desenvolvimento de novos produtos e processos industriais. Na indústria do petróleo, por exemplo, modelos computacionais já são usados de forma efetiva para predizer o fluxo de fluidos através de meios porosos. Além disso, o uso de ferramentas computacionais como o aprendizado de máquina (AM) aliado à teoria do funcional da densidade (DFT) vem crescendo no projeto de novos materiais. Em nosso grupo de pesquisa (SAMPA-IFUSP), esses e outros métodos computacionais vêm sendo aplicados com sucesso na indústria do Óleo&Gás. Acreditamos que um modelo de negócios B2B possa prover esse serviço de maneira mais adequada do que vem sendo realizado pela Universidade, que é normalmente limitada a projetos de pesquisa restritos ao interesse do departamento, e também possui limitações quanto à gestão de recursos, prazos e contratação de mão-de-obra qualificada. Neste projeto buscamos investigar a viabilidade técnico-econômica da modelagem computacional aplicada a materiais em problemas no contexto O&G mas também em outros segmentos da indústria brasileira, tais como a automobilística, siderurgia, metal-mecânica, manufatura aditiva, semicondutores, farmácia/química, biomedicina, aeronáutica e aeroespacial, entre outras. De fato, os métodos em multiescala (DFT, dinâmica molecular, redes de Boltzmann, etc.) podem ser utilizados para determinação e predição das propriedades eletrônicas, estruturais, dinâmicas e termodinâmicas de materiais complexos, superfícies e interfaces com aplicações em energia (combustíveis fósseis e energia renovável), meio-ambiente (contaminantes e captura e sequestro de CO2), infraestrutura (cimento, ligas metálicas e asfalto) e nanofluídica. Como vantagem, o emprego de modelagem computacional permitirá uma substancial redução de tempo e custos associados ao desenvolvimento de novos materiais e processos. (AU)