Estruturas bidimensionais para armazenamento de energia e sensores de gases: a teoria direcionada a experimentalistas e para a divulgação científica

Resumo

A sinergia entre experimento e teoria é intrínseca ao avanço e desenvolvimento da tecnologia, como é o caso particular das ciências dos materiais. O incremento desta sinergia pode minimizar custos e tempo nas pesquisas e experimentos de novos materiais, bem como potencializar suas propriedades ou mesmo torna-los multifuncionais. Neste sentido, a simulação computacional via métodos de estrutura eletrônica assume papel relevante para inferir sobre a descoberta de novas estruturas, podendo direcionar experimentalistas. Dentro deste contexto, voltamos nosso interesse para o grafenileno inorgânico à base de C e Si, que é um material semicondutor que cuja estrutura possui uma única camada atômica, o qual tem se mostrado promissor para aplicações em dispositivos de nova geração. As simulações serão conduzidas via teoria do funcional da densidade aplicada a modelos periódicos para analisar as propriedades estruturais, eletrônicas, ópticas, vibracionais e mecânicas do grafenileno inorgânico e suas respectivas funcionalidades e potencialidades no armazenamento de átomos de Li, Na e K, bem como avaliar seu desempenho como sensor dos gases NO, NO2, NH3, NH2, CO e CO2 e, também, de como a inserção de átomos de Fe podem influenciar ou modular suas propriedades. Ainda, considerando que o desenvolvimento da sociedade está intimamente relacionado com a ciência e tecnologia, a promoção de divulgação científica possibilitará a propagação do conhecimento aproximando a pesquisa científica com a realidade da população, deixando de ser um conhecimento autônomo e isolado da Universidade e/ou centros de pesquisa. Assuntos como nanotecnologia, gases, sensores e condutividade, serão tópicos abordados por meios de comunicação digital utilizando modelos produzidos em impressoras 3D, bem como o planejamento de cursos para professores da rede básica e população em geral, visando à promoção da cultura científica e alfabetização científica. (AU)