Wetting behavior and mechanical properties of selected 2D nanomaterials

Autor(es)

Ygor Morais Jaques

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
• Data de defesa: 2018-12-18

Membros da banca

Douglas Soares Galvão; Alexandre Fontes da Fonseca; Leandro Russovski Tessler; Ricardo Paupitz Barbosa dos Santos; Eudes Eterno Fileti

• Orientador: Douglas Soares Galvão

Resumo

A área de materiais bi-dimensionais é uma área promissora em ciência dos materiais com um diverso conjunto de aplicações em várias áreas distintas. Desde a síntese do grafeno em 2004, o interesse na produção e caracterização de outros materiais monocamada tem crescido. Para compreender como as propriedades desses nanomateriais se comparam com suas verso?es bulk, novos procedimentos experimentais são usualmente necessários. Entretanto, quando experimentos não conseguem analisar estes sistemas a nível atômico e dessa forma compreender suas características principais, simulações atomísticas são úteis. Nesta tese, apresento um conjunto de trabalhos que fazem uso de simulações atomísticas para estudar molhabilidade e propriedades mecânicas de materiais 2D. Primeiramente, no capítulo 1, faço uma revisão da pesquisa em materiais 2D, especificamente molhabilidade e propriedades mecânicas, assim como os conceitos teóricos usados em simulações de dinâmica molecular. No capítulo 2, apresento trabalhos sobre como nanogotas de água interagem com superfícies dos nanomateriais grafeno e grafidino quando a velocidade de impacto estão na faixa de 1 a 15 Â/ps. Fenômenos interessantes ocorrem a medida que a velocidade aumenta, e no caso do grafidino é observada permeação parcial. Este capítulo também discute dois estudos de gotas interagindo nas superfícies de florestas de nanotubos de carbono e camadas de grafeno empilhadas. Mostro que diferentes funcionalizações podem ser usadas para ajustar como a gota penetra nos poros e fendas formadas nestas nanoestruturas, influenciando sua molhabilidade. No capítulo 3, apresento os resultados de uma série de simulações de diferentes combinações de calcogenetos metálicos: um sistema multicamada, uma heteroestrutura vertical e uma heteroestrutura planar. Os resultados das simulações refletem aqueles obtidos nos experimentos, e adicionalmente são capazes de explicar os comportamentos observados para os materiais. O capítulo 4 lista as publicações produzidas como parte do projeto e as conferências onde resultados foram apresentados. Finalmente, no capítulo 5 faço observações finais sobre os sistemas estudados (AU)

• Processo FAPESP: 13/24500-2 - Propriedades Estruturais e Dinâmicas de Nanogotas
• Beneficiário: Ygor Morais Jaques
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado