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Propriedades Estruturais e Mecânicas de Espumas Baseadas no Carbono

Processo: 16/12340-9
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 15 de setembro de 2016
Vigência (Término): 14 de setembro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Douglas Soares Galvão
Beneficiário:Cristiano Francisco Woellner
Supervisor no Exterior: Pulickel M. Ajayan
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Local de pesquisa: Rice University, Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:14/24547-1 - Investigação teórica de propriedades de crescimento e fratura de nanoestruturas baseadas em grafeno, BP.PD
Assunto(s):Simulação de dinâmica molecular   Armazenamento de hidrogênio   Propriedades mecânicas   Simulação por computador   Nanotecnologia
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:armazenagem de hidrogênio | Dinâmica Molecular | espumas | Nanotecnologia | Propriedades mecânicas | Simulação Computacional | Nanotecnologia

Resumo

O crescimento de materiais lamelares 2D tem atraído muita atenção nos últimos anos devido à sua importância tanto do ponto de vista de ciência básica como por potenciais aplicações tecnológicas. O material 2D mais estudado é o grafeno, devido às suas propriedades eletrônicas, térmicas e mecânicas excepcionais. Além disso, como o carbono pode formar ligações com diferentes hibridizações é possível criar um grande número de estruturas alotrópicas. Para estender a aplicação do grafeno (e seus alotropos) em nanotecnologia é necessário desenvolver métodos para, de maneira controlada, criar arquiteturas 3D explorando as características distintas de diferentes blocos estruturais. Nesse projeto, pretendemos realizar simulações de dinâmica molecular reativa para desenvolver e construir modelos que sejam capazes de realisticamente descrever propriedades estruturais e mecânicas de espumas baseadas no carbono (estruturas altamente porosas) utilizando grafeno e grafenileno como unidades estruturais. Os resultados teóricos serão comparados com os experimentais do grupo do Prof. Ajayan (Rice University). Essa comparação direta para validar os modelos será muito útil no design de novas arquiteturas dessas espumas.

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Publicações científicas (14)
(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)
RIBEIRO, HELIO; TRIGUEIRO, JOAO P. C.; OWUOR, PETER S.; MACHADO, LEONARDO D.; WOELLNER, CRISTIANO F.; PEDROTTI, JAIRO J.; JAQUES, YGOR M.; KOSOLWATTANA, SUPPANAT; CHIPARA, ALIN; SILVA, WELLINGTON M.; et al. Hybrid 2D nanostructures for mechanical reinforcement and thermal conductivity enhancement in polymer composites. COMPOSITES SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 159, p. 103-110, . (13/08293-7, 16/12340-9)
BALAN, ARAVIND PUTHIRATH; RADHAKRISHNAN, SRUTHI; WOELLNER, CRISTIANO F.; SINHA, SHYAM K.; DENG, LIANGZI; DE LOS REYES, CARLOS; RAO, BANKI MANMADHA; PAULOSE, MAGGIE; NEUPANE, RAM; APTE, AMEY; et al. Exfoliation of a non-van der Waals material from iron ore hematite. NATURE NANOTECHNOLOGY, v. 13, n. 7, p. 602+, . (13/08293-7, 16/12340-9)
GAUTAM, CHANDKIRAM; CHAKRAVARTY, DIBYENDU; GAUTAM, AMARENDRA; TIWARY, CHANDRA SEKHAR; WOELLNER, CRISTIANO FRANCISCO; MISHRA, VIJAY KUMAR; AHMAD, NASEER; OZDEN, SEHMUS; JOSE, SUJIN; BIRADAR, SANTOSHKUMAR; et al. Synthesis and 3D Interconnected Nanostructured h-BN-Based Biocomposites by Low-Temperature Plasma Sintering: Bone Regeneration Applications. ACS OMEGA, v. 3, n. 6, p. 6013-6021, . (16/12340-9, 13/08293-7)
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SAJADI, SEYED MOHAMMAD; OWUOR, PETER SAMORA; SCHARA, STEVEN; WOELLNER, CRISTIANO F.; RODRIGUES, VARLEI; VAJTAI, ROBERT; LOU, JUN; GALVAO, DOUGLAS S.; TIWARY, CHANDRA SEKHAR; AJAYAN, PULICKEL M.. Multiscale Geometric Design Principles Applied to 3D Printed Schwarzites. Advanced Materials, v. 30, n. 1, . (13/08293-7, 16/12340-9)
OWUOR, PETER SAMORA; WOELLNER, CRISTIANO F.; LI, TONG; VINOD, SOUMYA; OZDEN, SEHMUS; KOSOLWATTANA, SUPPANAT; BHOWMICK, SANJIT; DUY, LUONG XUAN; SALVATIERRA, RODRIGO V.; WEI, BINGQING; et al. High Toughness in Ultralow Density Graphene Oxide Foam. ADVANCED MATERIALS INTERFACES, v. 4, n. 10, . (13/08293-7, 16/12340-9)
KABBANI, MOHAMAD A.; KOCHAT, VIDYA; BHOWMICK, SANJIT; SOTO, MATIAS; SOM, ANIRBAN; KRISHNADAS, K. R.; WOELLNER, CRISTIANO F.; JAQUES, YGOR M.; BARRERA, ENRIQUE V.; ASIF, SYED; et al. Consolidation of functionalized graphene at ambient temperature via mechano-chemistry. Carbon, v. 134, p. 491-499, . (13/08293-7, 16/12340-9, 16/12341-5)
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OWUOR, PETER SAMORA; PARK, OK-KYUNG; WOELLNER, CRISTIANO F.; JALILOV, ALMAZ S.; SUSARLA, SANDHYA; JOYNER, JARIN; OZDEN, SEHMUS; DUY, LUONGXUAN; SALVATIERRA, RODRIGO VILLEGAS; VAJTAI, ROBERT; et al. Lightweight Hexagonal Boron Nitride Foam for CO2 Absorption. ACS NANO, v. 11, n. 9, p. 8944-8952, . (13/08293-7, 16/12340-9)
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MANIMUNDA, P.; NAKANISHI, Y.; JAQUES, Y. M.; SUSARLA, S.; WOELLNER, C. F.; BHOWMICK, S.; ASIF, S. A. S.; GALVAO, D. S.; TIWARY, C. S.; AJAYAN, P. M.. Nanoscale deformation and friction characteristics of atomically thin WSe2 and heterostructure using nanoscratch and Raman spectroscopy. 2D MATERIALS, v. 4, n. 4, . (13/08293-7, 16/12340-9, 16/12341-5)
RADHAKRISHNAN, SRUTHI; SUDEEP, PARAMBATH M.; PARK, JUN HYOUNG; WOELLNER, CRISTIANO F.; MALADONADO, KIERSTEIN; GALVAO, DOUGLAS S.; KAIPPARETTU, BENNY ABRAHAM; TIWARY, CHANDRA SEKHAR; AJAYAN, PULICKEL M.. Multifunctional Hybrids Based on 2D Fluorinated Graphene Oxide and Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles. PARTICLE & PARTICLE SYSTEMS CHARACTERIZATION, v. 34, n. 11, . (13/08293-7, 16/12340-9)
RIBEIRO, HELIO; TRIGUEIRO, JOAO PAULO C.; SILVA, WELLINGTON M.; WOELLNER, CRISTIANO F.; OWUOR, PETER S.; CHIPARA, ALIN CRISTIAN; LOPES, MAGNOVALDO C.; TIWARY, CHANDRA S.; PEDROTTI, JAIRO J.; SALVATIERRA, RODRIGO VILLEGAS; et al. Hybrid MoS2/h-BN Nanofillers As Synergic Heat Dissipation and Reinforcement Additives in Epoxy Nanocomposites. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 11, n. 27, p. 24485-24492, . (16/12340-9)

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