Dois artigos, com participação de discente, egresso e docentes do PPGFís/UFPel, foram destaques recentemente em dois periódicos internacionais de grande tradição: PhysChemPhys e Soft Matter. Em comum, ambos os trabalhos utilizam simulações computacionais – o primeiro quântica, o segundo clássica – para investigar como podemos controlar as propriedades de materiais para diferentes aplicações.
O artigo “Tuning Electronic and Structural Properties of Lead-Free Metal Halide Perovskites: A Comparative Study of 2D Ruddlesden-Popper and 3D Compositions”, que entre os autores inclui o discente de doutorado Jonatas Dalmedico, o docente Prof. Mauricio Piotrowski e colaboradores do Brasil e Alemanha, foi Cover Feature do periódico ChemPhysChem. Neste trabalho, parte da tese do Jonatas, foi estudado através de simulações quânticas o ajuste das propriedades eletrônicas e estruturais em materiais chamados perovskitas de haletos metálicos, o que depende da forma como os átomos se organizam na sua estrutura. Esses materiais podem ser usados em camadas 2D (como uma pilha de folhas finas) ou 3D (uma estrutura mais tridimensional), e são feitos com diferentes compostos, como metilamônio e butilamônio, junto com metais livres de chumbo, como o germânio (Ge) e o estanho (Sn).
A principal descoberta aqui é que, ao mudar o tamanho dos átomos de metal ou a quantidade de camadas empilhadas, podemos ajustar a largura da “banda proibida”, que é uma propriedade essencial para controlar como o material conduz eletricidade. Se os átomos de metal forem menores ou houver menos camadas, a largura da banda aumenta, e isso pode ser útil para melhorar a eficiência em dispositivos como células solares. O artigo pode ser acessado clicando aqui.
O segundo artigo de destaque, intitulado ” “Core-softened colloid under extreme geometrical confinement” foi publicado pelo Prof. José Rafael Bordin em colaboração com o egresso Thiago Puccinelli e o Prof. Leandro Krott, da UFSC. No estudo, escolhido como contracapa do periódico Soft Matter, foram empregadas simulações de dinâmica molecular para investigar como restrições geométricas podem induzir a formação de estruturas cristalinas coloidais inéditas. Os resultados fornecem novas perspectivas para manipular a formação de macroestruturas em sistemas coloidais, com aplicações científicas e tecnológicas. Mais detalhes podem ser obtidos no artigo, disponível clicando aqui.
Neste segundo trabalho destaca-se também o fato que o artigo faz parte da Emerging Investigators Series do periódico Soft Matter, da Royal Society of Chemistry (RSC). A RSC é uma das sociedades científicas mais respeitadas do mundo, e o Soft Matter é uma referência nos estudos de matéria mole. A série destaca o trabalho de pesquisadores em início de carreira com potencial de influenciar o futuro da área. Este é o segundo ano em que o professor recebe essa distinção, já que também foi reconhecido como Emerging Investigator em 2023 pelo The Journal of Chemical Physics. O trabalho também foi destaque no site da Sociedade Brasileira de Física.
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