TRANSPORTE DE CALOR NANOESTRUTURAS DE CARBONO ATRAVÉS DE SIMULAÇÕES DE DINÂMICA MOLECULAR

Descrição

O contínuo avanço da nanotecnologia tem reduzido as dimensões dos componentes eletrônicos a escalas sem precedentes, tornando a dissipação de calor um dos principais entraves ao desempenho confiável desses dispositivos. Diante desse cenário, os alótropos bidimensionais de carbono, com destaque para o grafeno e suas variantes estruturais, emergem como materiais de grande interesse, em razão de suas notáveis propriedades de condução térmica. O projeto aqui proposto volta-se à investigação computacional do transporte de calor em nanoestruturas de carbono, tendo o método de dinâmica molecular de não-equilíbrio reverso (RNEMD) como ferramenta central. Por meio dessa abordagem, um gradiente de temperatura é artificialmente estabelecido no sistema, possibilitando a extração da condutividade térmica a partir do fluxo de calor resultante. As simulações serão conduzidas com os pacotes LAMMPS, GULP e VMD, integrando análises gráficas e de visualização molecular. O escopo do trabalho abrange ainda o cálculo de espectros vibracionais e relações de dispersão de fônons, com vistas a desvendar os mecanismos microscópicos que regem a condução de calor nesses sistemas. Os resultados esperados têm potencial de impacto tanto no campo da ciência fundamental quanto no desenvolvimento de estratégias práticas de modulação térmica para a eletrônica de próxima geração. Do ponto de vista formativo, o projeto oferece ao bolsista uma experiência concreta em simulação computacional aplicada à física da matéria condensada, fomentando capacidades analíticas, interpretativas e de pensamento científico autônomo.