Utilizando técnicas de simulação computacional de alto desempenho, uma equipe de pesquisadores brasileiros conseguiu determinar os mecanismos físicos que levam diferentes processos de cristalização entre interfaces de nanocristais de prata a produzirem uma variedade de mesocristais com formatos diferentes. O trabalho foi destaque de capa da primeira edição de abril da revista Journal of Physical Chemistry C.
Diferentes materiais nanoestruturados podem ser criados a partir de reações envolvendo os mesmos reagentes químicos. Por exemplo, ao variar parâmetros tais como a temperatura e o tempo de reação, um sal de prata, dissolvido em água e misturado a um polímero líquido, pode levar a diferentes processos de auto-organização de nanocristais de prata, fenômeno chamado de agregação orientada, resultando em mesocristais de formas diferentes: cilindros, grãos de arroz, esferas e placas 2D.
Os pesquisadores Giovani M. Faccin, da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Zenner S. Pereira, da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), e Edison Z. da Silva, da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), realizaram 160 experimentos computacionais, simulando a formação de interfaces entre nanocristais de prata. Foram quatro meses de processamento de dados, utilizando os recursos dos centros computacionais Cenapad-SP, CCJDR-Unicamp e SDumont-LNCC, gerando um número suficiente de simulações para observar os detalhes dos processos de cristalização. “Uma vez que determinamos esses processos e suas características, podemos buscar a descoberta de rotas de síntese de novos materiais”, afirma Faccin.
A pesquisa foi realizada com apoio financeiro das agências FAPESP e CNPq.
Artigo científico
How Crystallization Affects the Oriented Attachment of Silver Nanoparticles
Giovani M. Faccin, Zenner S. Pereira e E. Z. da Silva
Phys. Chem. C 125, 12, 6812–6820, (2021)
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Igor Zolnerkevic
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