Simulação Computacional da Formação de Ligas de Alta Entropia: Acelerando a Descoberta de Novos Materiais

• Processo: 24/15191-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Felipe David Crasto de Lima
• Beneficiário: Maria Eduarda de Oliveira Crist
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Ligas de alta entropia Teoria do funcional da densidade Simulação por computador
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ligas de Alta Entropia | teoria do funcional da densidade | Simulação Computacional

Resumo

A descoberta de novos materiais é crucial para o avanço tecnológico, com aplicações que vão desde baterias recarregáveis até sistemas de liberação de medicamentos. Dentre esses materiais, as ligas de alta entropia (HEAs) têm atraído atenção significativa devido às suas propriedades únicas, como alta resistência mecânica, resistência à corrosão e capacidades catal¿¿ticas. No entanto, mapear o diagrama de fases e a estabilidade das HEAs é uma tarefa desafiadora devido ao grande número de combinações elementares possíveis. Métodos computacionais, como a teoria do funcional da densidade (DFT), dinâmica molecular (MD) e aprendizado de máquina (ML), tornaram-se essenciais para prever as propriedades e a estabilidade dessas ligas. Este projeto visa melhorar a exploração teórica das HEAs incorporando as energias de interação atômica, frequentemente negligenciadas em métodos tradicionais. Desenvolveremos algoritmos para calcular as energias de interação entre pares, analisar a separação de fases usando métodos estat¿¿sticos e propor novas HEAs com configurações energéticas estáveis. O projeto utilizará recursos de computação de alto desempenho para simulações DFT, proporcionando uma compreensão mais profunda das HEAs e acelerando a descoberta de novos materiais com propriedades desejáveis.