Ana Virgínia Passos Abreu

Formação complementar

Idiomas

Áreas de atuação

Participação em eventos

Participação em bancas

Orientou

Produções bibliográficas

• ABREU, ANA VIRGÍNIA PASSOS ; RIBEIRO JUNIOR, LUIZ ANTONIO ; SILVA, GESIEL GOMES ; PEREIRA JUNIOR, MARCELO LOPES ; ENDERS, BERNHARD GEORG ; FONSECA, ANTONIO LUCIANO ALMEIDA ; E SILVA, GERALDO MAGELA . Stability conditions of armchair graphene nanoribbon bipolarons. JOURNAL OF MOLECULAR MODELING , v. 25, p. 245, 2019.

• ABREU, ANA VIRGÍNIA PASSOS ; TEIXEIRA, JONATHAN FERNANDO ; FONSECA, ANTONIO LUCIANO DE ALMEIDA ; GARGANO, RICARDO ; E SILVA, GERALDO MAGELA ; RIBEIRO, LUIZ ANTONIO . Impact of the Electron-Phonon Interactions on the Polaron Dynamics in Graphene Nanoribbons. JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A , v. 1, p. 5b12482, 2016.

• ABREU, A. V. P. ; Oliveira, S. S. . Estudo do Efeito Polarônico em Pontos Quânticos Semicondutores Compostos de GAAS-ALGAAS e GAN-ALGAN Utilizando o Formalismo da Função de Green. Seminário de Iniciação Científica , v. 9, p. 259, 2011.

• ABREU, A. V. P. ; Oliveira, S. S. . ESTUDO DO EFEITO POLARÔNICO EM PONTOS QUÂNTICOS SEMICONDUTORES COMPOSTOS DE GaAs-AsAl UTILIZANDO O FORMALISMO MATEMÁTICO DA FUNÇÃO DE GREEN. In: IX JORNADA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 2012, ANÁPOLIS. ANAIS DE INICIAÇÃO CIENTÍFCA, 2011. p. 259-266.

• ABREU, A. V. P. . 41ª Jornada de Foguetes - coordenadora. 2023. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. . 41ª Jornada de Foguetes - coordenadora - vice campeã - 37 h. 2023. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. . A Abordagem STEAM na Educação. 2023. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• ABREU, A. V. P. . 41ª Jornada de Foguetes - coordenadora - Medalha de bronze 37 h. 2023. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. . SEMANA DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA. 2022. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. . Professor, o estrategista no processo de ensino aprendizagem. 2019. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• ABREU, A. V. P. ; Ivan Ferreira Soares . Simulação Usando Particle-in-Cell de Aceleradores de Plasma e Colisões de Elétrons-nêutrons. 2014. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. . Congresso Paulo Leal Ferreira. 2014. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. ; FONSECA, A. L. A. ; SANTOS, J. C. . Plasmon Instability in Strong Magnetic Fields. 2013. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. ; FONSECA, A. L. A. . Plasmon Instability in Strong Magnetic Fields. 2013. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• ABREU, A. V. P. . Hadron Physics: A Challenge to Holography. 2013. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. . Shool on Fundamental Astrophysics. 2013. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. ; Oliveira, S. S. . ESTUDO DO EFEITO POLARÔNICO EM PONTOS QUÂNTICOS COMPOSTOS POR AsGa-AsAl UTILIZANDO O FORMALISMO DA FUNÇÃO DE GREEN. 2011. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• ABREU, A. V. P. . Semana de física UEG. 2011. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

• ABREU, A. V. P. . Construindo Aula por Aula, o processo de ensino de aprendizagem da física. 2011. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• ABREU, A. V. P. ; Oliveira, S. S. . ESTUDO DO EFEITO POLARÔNICO EM PONTOS QUÂNTICOS COMPOSTOS DE AsGa-AsAl UTILIZANDO O MÉTODO DA FUNÇÃO DE GREEN. 2010. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. ; Oliveira, S. S. . ESTUDO DO EFEITO POLARÔNICO EM PONTOS QUÂNTICOS COMPOSTOS POR AsGa-AsAl UTILIZANDO A FUNÇÃO DE GREEN. 2010. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• ABREU, A. V. P. . Jogando dados para resolver problemas da física, novas tecnologias de fluorescência e biofísica de proteínas. 2010. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• ABREU, A. V. P. . XXVII Semana da Física. 2010. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• ABREU, A. V. P. . XXVII Semana da Física. 2010. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• ABREU, A. V. P. . Matemática: Um mundo de ideias e fórmulas. 2010. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

• ABREU, A. V. P. . I Encontro de Física do Centro Oeste. 2010. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

• ABREU, A. V. P. . XXVII Semana da Física. 2010. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. . I Congresso de Iniciação Científica do Sul do Brasil. 2010. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ABREU, A. V. P. . O ensinar Física nas Perspectivas do Campo da Didática das Ciências. 2010. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• ABREU, A. V. P. . Informação Quântica, Materiais Magnéticos. 2009. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

• ABREU, A. V. P. . XXVI Semana da Física. 2009. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

Projetos de pesquisa

• 2023 - 2023

  Lançamento de foguete nível 5, Descrição: No nível 5 já exige mais experiência, foram selecionados 9 alunos extremamente responsáveis e dispostos a trabalharem, pois este nível mexíamos com explosivo, ou seja, a intenção era simular uma missão espacial até marte futuramente. Logo, os alunos iam para o laboratório e eles mesmo faziam tudo sob minha supervisão, depois íamos para um campo aberto bem distante e fazíamos os testes por causa do perigo iminente. Por fim, os próprios alunos desenvolveram a engenharia dos foguetes utilizando o programa open rocket, muita física e matemática envolvida, assim, conseguíamos ter acesso certeiro na produção dos foguetes.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (0) . , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Coordenador.

• 2015 - Atual

  Width Influence on the Polaron Dynamics in Graphene Nanoribbons, Descrição: Carbon-based nanomaterials 1-4 are recognized as promising solutions to the development of novel electronic devices that present smaller environmental impact when compared to its inorganic counterparts. Due to unique features such as easy of synthesis, strict two-dimensionality, low coast, and high mechanical strength graphene has attracted huge interest to the design of photovoltaic5, energy storage6, and field-effect transistor applications. Significant efforts have been performed theoretically7 and experimentally8 in order to understand the charge transport mechanism in graphene sheets and nanoribbons. Importantly, these works have investigated the charge transport from the framework of metallic-like behavior8-12. Nonetheless, theoretical studies considering the semiconducting-like physical picture for charge transport mechanism, to describe the system features which may affect the polaron dynamics, are still insufficient. In this work, the influence of the nanoribbon width on the dynamics of polarons in armchair graphene nanoribbons (GNRs) is numerically investigated in the scope of a two-dimensional Su-Scherieffer-Heeger model with lattice relaxation. The results show that the poalron dynamics changes substantially varying the nanoribbon width. Moreover, the interplay between external electric field and the electron-phonon coupling plays the role of drastically modifying the charge localization through the nanoribbon and, consequently, the polaron dynamics. This investigation may enlighten the understanding of the charge transport mechanism in graphene-based nanomaterials.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Coordenador / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Integrante.

• 2014 - Atual

  Simulações Particle-in-Cell da interação entre fótons e plasmas., Descrição: Realizar simulações para a construção de novos aceleradores laser-plasma usando XOOPIC.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Coordenador / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Ivan Soares Ferreira - Integrante.

• 2013 - Atual

  Estudo de Lâmina Magnética em Plasma Astrofísico, Descrição: Usar o programa OOPIC para rodar as simulações alterando as condições de contorno, usamos um plasma típico, o Sol. Analisamos também todas as instabilidades envolvidas no campo magnético.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Coordenador / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Jean Carlo Santos - Integrante.

• 2010 - 2012

  Estudo da densidade de estados de elétrons acoplados com fônons LO em pontos quânticos semicondutores, Descrição: Estudo da densidade de estados de elétrons presentes em pontos quânticos semicondutores de Gas-AlGaAs interagindo com os fônons Longitudinais Ópticos (LO). Estudo das geometrias dos pontos quânticos. Estudo da estrutura eletrônica.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Solemar Silva Oliveira - Coordenador.

Projetos de desenvolvimento

• 2016 - Atual

  Modernização da Infraestrutura Computacional para Cálculos de Alto Desempenho Aplicados à Eletrônica Molecular, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos. Um dos focos fundamentais deste projeto é, sem dúvida, a busca por colaborações teórico-experimentais para o desenvolvimento de novos candidatos a sistemas orgânicos para aplicações em dispositivos optoeletrônicos. Nesse contexto, a interdisciplinaridade torna-se muito importante e consolidará os grupos de pesquisa envolvidos, contribuindo para a capacitação e desenvolvimento de novos recursos humanos. Além disso, este projeto será realizado por um grupo formado por dois pesquisadores (Prof. Luiz Ribeiro e Prof. Wiliam Cunha) com ampla experiência em diferentes metodologias teóricas para o tratamento de problemas envolvendo sistemas orgânicos e uma equipe de estudantes de doutorado, todos do Instituto de Física da Universidade de Brasília. As atividades serão realizadas em colaboração com grupos de pesquisa bem estabelecidos em universidades estrangeiras, como o grupo de química teórica da Universidade de Linköping (Suécia), com o grupo de química teórica e experimental da Universidade Tecnológica de Tampere (Finlândia) e com o grupo de teoria quântica do departamento de física da Universidade da Flórida (Estados Unidos).. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Transporte de Carga em Semicondutores Orgânicos: Novos Desafios, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Modernização da Infraestrutura Computacional para Cálculos de Alto Desempenho Aplicados à Eletrônica Molecular, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos. Um dos focos fundamentais deste projeto é, sem dúvida, a busca por colaborações teórico-experimentais para o desenvolvimento de novos candidatos a sistemas orgânicos para aplicações em dispositivos optoeletrônicos. Nesse contexto, a interdisciplinaridade torna-se muito importante e consolidará os grupos de pesquisa envolvidos, contribuindo para a capacitação e desenvolvimento de novos recursos humanos. Além disso, este projeto será realizado por um grupo formado por dois pesquisadores (Prof. Luiz Ribeiro e Prof. Wiliam Cunha) com ampla experiência em diferentes metodologias teóricas para o tratamento de problemas envolvendo sistemas orgânicos e uma equipe de estudantes de doutorado, todos do Instituto de Física da Universidade de Brasília. As atividades serão realizadas em colaboração com grupos de pesquisa bem estabelecidos em universidades estrangeiras, como o grupo de química teórica da Universidade de Linköping (Suécia), com o grupo de química teórica e experimental da Universidade Tecnológica de Tampere (Finlândia) e com o grupo de teoria quântica do departamento de física da Universidade da Flórida (Estados Unidos).. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Transporte de Carga em Semicondutores Orgânicos: Novos Desafios, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Ciência e engenharia de nanomateriais aplicados a questões ambientais, energéticas, tecnológicas e biotecnológicas, Descrição: A ciência e a engenharia de materiais constituem uma área transversal e como tal podem ser incorporadas nas linhas de produção e/ou nos produtos desenvolvidos de variados setores produtivos, como: energia, saúde, farmácia, recursos hídricos, petroquímica, agronegócio, eletroeletrônica, química fina, defesa, aeroespacial, automobilística etc. Com alto potencial para enfrentamento dos desafios globais, os nanomateriais têm sido considerados a base da próxima revolução industrial. Os nanomateriais avançados, objeto central deste projeto, são considerados materiais inteligentes e, portanto, podem ter suas propriedades significativamente alteradas e controladas por estímulos externos , como aplicação de campo magnético e/ou elétrico, gradiente de temperatura, força iônica e pH do meio. Além disso, o domínio dos processos de síntese e fabricação desses materiais está fortemente relacionado ao controle de suas propriedades físicas e químicas, origem do forte apelo para as inúmeras possibilidades de aplicações. No contexto das tecnologias ambientais, a ciência e a engenharia de materiais em nanoescala têm oferecido oportunidades sem precedentes para o controle, a remediação e o monitoramento da poluição. Materiais como nanoadsorventes magnéticos têm sido empregados como estratégia extremamente promissora para remoção de poluentes orgânicos e inorgânicos de águas residuárias, por meio da técnica de separação química assistida magneticamente. Nanoargilas à base de esmectita têm forte potencial para captura de gases de efeitos estufa como CO2 e CH4. Com relação à geração de energia limpa, as tecnologias atuais têm experimentado forte impulso pelo uso dos nanomateriais. Por exemplo, o emprego de nanocatalisadores específicos é essencial para garantir e aumentar a eficiência da queima de combustíveis sustentáveis como, por exemplo, o dimetil éter. Paralelamente, nanocatalisadores têm sido cada vez mais empregados na decomposição termoquímica da água, processo que permite a geração de hidrogênio, combustível renovável, inesgotável e não poluente. Não se pode deixar de mencionar a aplicação dos nanomateriais para termoeletricidade, uma maneira de converter energia térmica dissipada, à baixa temperatura, em eletricidade. O uso de nanopartículas magnéticas em solventes verdes, como dimetilsulfóxido (DMSO) e misturas eutéticas à base de colina (DES), alternativamente a água, permite se estender a janela de aplicação das células termoelétricas, uma vez que esses solventes apresentam temperatura de ebulição mais elevada e menor condutividade térmica e constante dielétrica. Os nanomateriais avançados também estão entrando em nossos organismos. De tamanho comparável ao dos constituintes elementares dos meios biológicos, esses objetos podem ser inseridos no interior das células para importar suas propriedades físicas. É assim que as nanopartículas magnéticas podem ser utilizadas para aplicações teranósticas, como agentes de contraste em técnicas de imagiologia, como vetores para transportar medicamentos em um alvo, como nano-robôs no interior das células, ou ainda como fontes locais de calor para matar células malignas. O controle do magnetismo no interior dos meios biológicos assim como das nanopartículas multifuncionais permite vislumbrar novas soluções diagnósticas, terapêuticas e reparadoras. O entendimento em nível atômico-molecular da estrutura e das propriedades dos nanomateriais avançados é de extrema importância, pois permite tanto desenvolver novos materiais, quanto prever seu comportamento para orientar suas aplicações. Nesse aspecto, a cooperação teórico-experimental, com o uso de modelagem e simulação molecular, tem sem mostrado fundamental no avanço científico em diversas áreas, como na investigação de sistemas de entrega de drogas baseados em nanopartículas, na funcionalização de nanopartículas visando a adsorção em proteínas e absorção. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Integrante / FONSECA, ANTONIO LUCIANO DE ALMEIDA - Coordenador.

• 2017 - Atual

  Formação de Professores, novas abordagens no Ensino de Ciências. As bases educacionais Finlandesas no contexto educaional brasileiro., Descrição: A pesquisa visa elaborar de forma concisa e precisa novas metodologias de ensino baseadas no projeto educacional finlandês na formação de professores nas áreas de física, matemática, química e biologia aplicadas no contexto brasileiro. Mostrar como a pesquisa, base na formação docente, é o fator gerador de autonomia, alinhado a teoria e prática docente. Analisar como são aplicadas as políticas públicas brasileira na formação de professores e traçar metas concretas para uma sólida formação acadêmica de docentres em ciências.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Modernização da Infraestrutura Computacional para Cálculos de Alto Desempenho Aplicados à Eletrônica Molecular, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos. Um dos focos fundamentais deste projeto é, sem dúvida, a busca por colaborações teórico-experimentais para o desenvolvimento de novos candidatos a sistemas orgânicos para aplicações em dispositivos optoeletrônicos. Nesse contexto, a interdisciplinaridade torna-se muito importante e consolidará os grupos de pesquisa envolvidos, contribuindo para a capacitação e desenvolvimento de novos recursos humanos. Além disso, este projeto será realizado por um grupo formado por dois pesquisadores (Prof. Luiz Ribeiro e Prof. Wiliam Cunha) com ampla experiência em diferentes metodologias teóricas para o tratamento de problemas envolvendo sistemas orgânicos e uma equipe de estudantes de doutorado, todos do Instituto de Física da Universidade de Brasília. As atividades serão realizadas em colaboração com grupos de pesquisa bem estabelecidos em universidades estrangeiras, como o grupo de química teórica da Universidade de Linköping (Suécia), com o grupo de química teórica e experimental da Universidade Tecnológica de Tampere (Finlândia) e com o grupo de teoria quântica do departamento de física da Universidade da Flórida (Estados Unidos).. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Transporte de Carga em Semicondutores Orgânicos: Novos Desafios, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Ciência e engenharia de nanomateriais aplicados a questões ambientais, energéticas, tecnológicas e biotecnológicas, Descrição: A ciência e a engenharia de materiais constituem uma área transversal e como tal podem ser incorporadas nas linhas de produção e/ou nos produtos desenvolvidos de variados setores produtivos, como: energia, saúde, farmácia, recursos hídricos, petroquímica, agronegócio, eletroeletrônica, química fina, defesa, aeroespacial, automobilística etc. Com alto potencial para enfrentamento dos desafios globais, os nanomateriais têm sido considerados a base da próxima revolução industrial. Os nanomateriais avançados, objeto central deste projeto, são considerados materiais inteligentes e, portanto, podem ter suas propriedades significativamente alteradas e controladas por estímulos externos , como aplicação de campo magnético e/ou elétrico, gradiente de temperatura, força iônica e pH do meio. Além disso, o domínio dos processos de síntese e fabricação desses materiais está fortemente relacionado ao controle de suas propriedades físicas e químicas, origem do forte apelo para as inúmeras possibilidades de aplicações. No contexto das tecnologias ambientais, a ciência e a engenharia de materiais em nanoescala têm oferecido oportunidades sem precedentes para o controle, a remediação e o monitoramento da poluição. Materiais como nanoadsorventes magnéticos têm sido empregados como estratégia extremamente promissora para remoção de poluentes orgânicos e inorgânicos de águas residuárias, por meio da técnica de separação química assistida magneticamente. Nanoargilas à base de esmectita têm forte potencial para captura de gases de efeitos estufa como CO2 e CH4. Com relação à geração de energia limpa, as tecnologias atuais têm experimentado forte impulso pelo uso dos nanomateriais. Por exemplo, o emprego de nanocatalisadores específicos é essencial para garantir e aumentar a eficiência da queima de combustíveis sustentáveis como, por exemplo, o dimetil éter. Paralelamente, nanocatalisadores têm sido cada vez mais empregados na decomposição termoquímica da água, processo que permite a geração de hidrogênio, combustível renovável, inesgotável e não poluente. Não se pode deixar de mencionar a aplicação dos nanomateriais para termoeletricidade, uma maneira de converter energia térmica dissipada, à baixa temperatura, em eletricidade. O uso de nanopartículas magnéticas em solventes verdes, como dimetilsulfóxido (DMSO) e misturas eutéticas à base de colina (DES), alternativamente a água, permite se estender a janela de aplicação das células termoelétricas, uma vez que esses solventes apresentam temperatura de ebulição mais elevada e menor condutividade térmica e constante dielétrica. Os nanomateriais avançados também estão entrando em nossos organismos. De tamanho comparável ao dos constituintes elementares dos meios biológicos, esses objetos podem ser inseridos no interior das células para importar suas propriedades físicas. É assim que as nanopartículas magnéticas podem ser utilizadas para aplicações teranósticas, como agentes de contraste em técnicas de imagiologia, como vetores para transportar medicamentos em um alvo, como nano-robôs no interior das células, ou ainda como fontes locais de calor para matar células malignas. O controle do magnetismo no interior dos meios biológicos assim como das nanopartículas multifuncionais permite vislumbrar novas soluções diagnósticas, terapêuticas e reparadoras. O entendimento em nível atômico-molecular da estrutura e das propriedades dos nanomateriais avançados é de extrema importância, pois permite tanto desenvolver novos materiais, quanto prever seu comportamento para orientar suas aplicações. Nesse aspecto, a cooperação teórico-experimental, com o uso de modelagem e simulação molecular, tem sem mostrado fundamental no avanço científico em diversas áreas, como na investigação de sistemas de entrega de drogas baseados em nanopartículas, na funcionalização de nanopartículas visando a adsorção em proteínas e absorção. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Integrante / FONSECA, ANTONIO LUCIANO DE ALMEIDA - Coordenador.

• 2017 - Atual

  Formação de Professores, novas abordagens no Ensino de Ciências. As bases educacionais Finlandesas no contexto educaional brasileiro., Descrição: A pesquisa visa elaborar de forma concisa e precisa novas metodologias de ensino baseadas no projeto educacional finlandês na formação de professores nas áreas de física, matemática, química e biologia aplicadas no contexto brasileiro. Mostrar como a pesquisa, base na formação docente, é o fator gerador de autonomia, alinhado a teoria e prática docente. Analisar como são aplicadas as políticas públicas brasileira na formação de professores e traçar metas concretas para uma sólida formação acadêmica de docentres em ciências.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Modernização da Infraestrutura Computacional para Cálculos de Alto Desempenho Aplicados à Eletrônica Molecular, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos. Um dos focos fundamentais deste projeto é, sem dúvida, a busca por colaborações teórico-experimentais para o desenvolvimento de novos candidatos a sistemas orgânicos para aplicações em dispositivos optoeletrônicos. Nesse contexto, a interdisciplinaridade torna-se muito importante e consolidará os grupos de pesquisa envolvidos, contribuindo para a capacitação e desenvolvimento de novos recursos humanos. Além disso, este projeto será realizado por um grupo formado por dois pesquisadores (Prof. Luiz Ribeiro e Prof. Wiliam Cunha) com ampla experiência em diferentes metodologias teóricas para o tratamento de problemas envolvendo sistemas orgânicos e uma equipe de estudantes de doutorado, todos do Instituto de Física da Universidade de Brasília. As atividades serão realizadas em colaboração com grupos de pesquisa bem estabelecidos em universidades estrangeiras, como o grupo de química teórica da Universidade de Linköping (Suécia), com o grupo de química teórica e experimental da Universidade Tecnológica de Tampere (Finlândia) e com o grupo de teoria quântica do departamento de física da Universidade da Flórida (Estados Unidos).. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento.

• 2016 - Atual

  Transporte de Carga em Semicondutores Orgânicos: Novos Desafios, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento.

• 2016 - Atual

  Ciência e engenharia de nanomateriais aplicados a questões ambientais, energéticas, tecnológicas e biotecnológicas, Descrição: A ciência e a engenharia de materiais constituem uma área transversal e como tal podem ser incorporadas nas linhas de produção e/ou nos produtos desenvolvidos de variados setores produtivos, como: energia, saúde, farmácia, recursos hídricos, petroquímica, agronegócio, eletroeletrônica, química fina, defesa, aeroespacial, automobilística etc. Com alto potencial para enfrentamento dos desafios globais, os nanomateriais têm sido considerados a base da próxima revolução industrial. Os nanomateriais avançados, objeto central deste projeto, são considerados materiais inteligentes e, portanto, podem ter suas propriedades significativamente alteradas e controladas por estímulos externos , como aplicação de campo magnético e/ou elétrico, gradiente de temperatura, força iônica e pH do meio. Além disso, o domínio dos processos de síntese e fabricação desses materiais está fortemente relacionado ao controle de suas propriedades físicas e químicas, origem do forte apelo para as inúmeras possibilidades de aplicações. No contexto das tecnologias ambientais, a ciência e a engenharia de materiais em nanoescala têm oferecido oportunidades sem precedentes para o controle, a remediação e o monitoramento da poluição. Materiais como nanoadsorventes magnéticos têm sido empregados como estratégia extremamente promissora para remoção de poluentes orgânicos e inorgânicos de águas residuárias, por meio da técnica de separação química assistida magneticamente. Nanoargilas à base de esmectita têm forte potencial para captura de gases de efeitos estufa como CO2 e CH4. Com relação à geração de energia limpa, as tecnologias atuais têm experimentado forte impulso pelo uso dos nanomateriais. Por exemplo, o emprego de nanocatalisadores específicos é essencial para garantir e aumentar a eficiência da queima de combustíveis sustentáveis como, por exemplo, o dimetil éter. Paralelamente, nanocatalisadores têm sido cada vez mais empregados na decomposição termoquímica da água, processo que permite a geração de hidrogênio, combustível renovável, inesgotável e não poluente. Não se pode deixar de mencionar a aplicação dos nanomateriais para termoeletricidade, uma maneira de converter energia térmica dissipada, à baixa temperatura, em eletricidade. O uso de nanopartículas magnéticas em solventes verdes, como dimetilsulfóxido (DMSO) e misturas eutéticas à base de colina (DES), alternativamente a água, permite se estender a janela de aplicação das células termoelétricas, uma vez que esses solventes apresentam temperatura de ebulição mais elevada e menor condutividade térmica e constante dielétrica. Os nanomateriais avançados também estão entrando em nossos organismos. De tamanho comparável ao dos constituintes elementares dos meios biológicos, esses objetos podem ser inseridos no interior das células para importar suas propriedades físicas. É assim que as nanopartículas magnéticas podem ser utilizadas para aplicações teranósticas, como agentes de contraste em técnicas de imagiologia, como vetores para transportar medicamentos em um alvo, como nano-robôs no interior das células, ou ainda como fontes locais de calor para matar células malignas. O controle do magnetismo no interior dos meios biológicos assim como das nanopartículas multifuncionais permite vislumbrar novas soluções diagnósticas, terapêuticas e reparadoras. O entendimento em nível atômico-molecular da estrutura e das propriedades dos nanomateriais avançados é de extrema importância, pois permite tanto desenvolver novos materiais, quanto prever seu comportamento para orientar suas aplicações. Nesse aspecto, a cooperação teórico-experimental, com o uso de modelagem e simulação molecular, tem sem mostrado fundamental no avanço científico em diversas áreas, como na investigação de sistemas de entrega de drogas baseados em nanopartículas, na funcionalização de nanopartículas visando a adsorção em proteínas e absorção. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento.

• 2017 - Atual

  Formação de Professores, novas abordagens no Ensino de Ciências. As bases educacionais Finlandesas no contexto educaional brasileiro., Descrição: A pesquisa visa elaborar de forma concisa e precisa novas metodologias de ensino baseadas no projeto educacional finlandês na formação de professores nas áreas de física, matemática, química e biologia aplicadas no contexto brasileiro. Mostrar como a pesquisa, base na formação docente, é o fator gerador de autonomia, alinhado a teoria e prática docente. Analisar como são aplicadas as políticas públicas brasileira na formação de professores e traçar metas concretas para uma sólida formação acadêmica de docentres em ciências.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Modernização da Infraestrutura Computacional para Cálculos de Alto Desempenho Aplicados à Eletrônica Molecular, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos. Um dos focos fundamentais deste projeto é, sem dúvida, a busca por colaborações teórico-experimentais para o desenvolvimento de novos candidatos a sistemas orgânicos para aplicações em dispositivos optoeletrônicos. Nesse contexto, a interdisciplinaridade torna-se muito importante e consolidará os grupos de pesquisa envolvidos, contribuindo para a capacitação e desenvolvimento de novos recursos humanos. Além disso, este projeto será realizado por um grupo formado por dois pesquisadores (Prof. Luiz Ribeiro e Prof. Wiliam Cunha) com ampla experiência em diferentes metodologias teóricas para o tratamento de problemas envolvendo sistemas orgânicos e uma equipe de estudantes de doutorado, todos do Instituto de Física da Universidade de Brasília. As atividades serão realizadas em colaboração com grupos de pesquisa bem estabelecidos em universidades estrangeiras, como o grupo de química teórica da Universidade de Linköping (Suécia), com o grupo de química teórica e experimental da Universidade Tecnológica de Tampere (Finlândia) e com o grupo de teoria quântica do departamento de física da Universidade da Flórida (Estados Unidos).. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Transporte de Carga em Semicondutores Orgânicos: Novos Desafios, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Ciência e engenharia de nanomateriais aplicados a questões ambientais, energéticas, tecnológicas e biotecnológicas, Descrição: A ciência e a engenharia de materiais constituem uma área transversal e como tal podem ser incorporadas nas linhas de produção e/ou nos produtos desenvolvidos de variados setores produtivos, como: energia, saúde, farmácia, recursos hídricos, petroquímica, agronegócio, eletroeletrônica, química fina, defesa, aeroespacial, automobilística etc. Com alto potencial para enfrentamento dos desafios globais, os nanomateriais têm sido considerados a base da próxima revolução industrial. Os nanomateriais avançados, objeto central deste projeto, são considerados materiais inteligentes e, portanto, podem ter suas propriedades significativamente alteradas e controladas por estímulos externos , como aplicação de campo magnético e/ou elétrico, gradiente de temperatura, força iônica e pH do meio. Além disso, o domínio dos processos de síntese e fabricação desses materiais está fortemente relacionado ao controle de suas propriedades físicas e químicas, origem do forte apelo para as inúmeras possibilidades de aplicações. No contexto das tecnologias ambientais, a ciência e a engenharia de materiais em nanoescala têm oferecido oportunidades sem precedentes para o controle, a remediação e o monitoramento da poluição. Materiais como nanoadsorventes magnéticos têm sido empregados como estratégia extremamente promissora para remoção de poluentes orgânicos e inorgânicos de águas residuárias, por meio da técnica de separação química assistida magneticamente. Nanoargilas à base de esmectita têm forte potencial para captura de gases de efeitos estufa como CO2 e CH4. Com relação à geração de energia limpa, as tecnologias atuais têm experimentado forte impulso pelo uso dos nanomateriais. Por exemplo, o emprego de nanocatalisadores específicos é essencial para garantir e aumentar a eficiência da queima de combustíveis sustentáveis como, por exemplo, o dimetil éter. Paralelamente, nanocatalisadores têm sido cada vez mais empregados na decomposição termoquímica da água, processo que permite a geração de hidrogênio, combustível renovável, inesgotável e não poluente. Não se pode deixar de mencionar a aplicação dos nanomateriais para termoeletricidade, uma maneira de converter energia térmica dissipada, à baixa temperatura, em eletricidade. O uso de nanopartículas magnéticas em solventes verdes, como dimetilsulfóxido (DMSO) e misturas eutéticas à base de colina (DES), alternativamente a água, permite se estender a janela de aplicação das células termoelétricas, uma vez que esses solventes apresentam temperatura de ebulição mais elevada e menor condutividade térmica e constante dielétrica. Os nanomateriais avançados também estão entrando em nossos organismos. De tamanho comparável ao dos constituintes elementares dos meios biológicos, esses objetos podem ser inseridos no interior das células para importar suas propriedades físicas. É assim que as nanopartículas magnéticas podem ser utilizadas para aplicações teranósticas, como agentes de contraste em técnicas de imagiologia, como vetores para transportar medicamentos em um alvo, como nano-robôs no interior das células, ou ainda como fontes locais de calor para matar células malignas. O controle do magnetismo no interior dos meios biológicos assim como das nanopartículas multifuncionais permite vislumbrar novas soluções diagnósticas, terapêuticas e reparadoras. O entendimento em nível atômico-molecular da estrutura e das propriedades dos nanomateriais avançados é de extrema importância, pois permite tanto desenvolver novos materiais, quanto prever seu comportamento para orientar suas aplicações. Nesse aspecto, a cooperação teórico-experimental, com o uso de modelagem e simulação molecular, tem sem mostrado fundamental no avanço científico em diversas áreas, como na investigação de sistemas de entrega de drogas baseados em nanopartículas, na funcionalização de nanopartículas visando a adsorção em proteínas e absorção. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Integrante / FONSECA, ANTONIO LUCIANO DE ALMEIDA - Coordenador.

• 2017 - Atual

  Formação de Professores, novas abordagens no Ensino de Ciências. As bases educacionais Finlandesas no contexto educaional brasileiro., Descrição: A pesquisa visa elaborar de forma concisa e precisa novas metodologias de ensino baseadas no projeto educacional finlandês na formação de professores nas áreas de física, matemática, química e biologia aplicadas no contexto brasileiro. Mostrar como a pesquisa, base na formação docente, é o fator gerador de autonomia, alinhado a teoria e prática docente. Analisar como são aplicadas as políticas públicas brasileira na formação de professores e traçar metas concretas para uma sólida formação acadêmica de docentres em ciências.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Modernização da Infraestrutura Computacional para Cálculos de Alto Desempenho Aplicados à Eletrônica Molecular, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos. Um dos focos fundamentais deste projeto é, sem dúvida, a busca por colaborações teórico-experimentais para o desenvolvimento de novos candidatos a sistemas orgânicos para aplicações em dispositivos optoeletrônicos. Nesse contexto, a interdisciplinaridade torna-se muito importante e consolidará os grupos de pesquisa envolvidos, contribuindo para a capacitação e desenvolvimento de novos recursos humanos. Além disso, este projeto será realizado por um grupo formado por dois pesquisadores (Prof. Luiz Ribeiro e Prof. Wiliam Cunha) com ampla experiência em diferentes metodologias teóricas para o tratamento de problemas envolvendo sistemas orgânicos e uma equipe de estudantes de doutorado, todos do Instituto de Física da Universidade de Brasília. As atividades serão realizadas em colaboração com grupos de pesquisa bem estabelecidos em universidades estrangeiras, como o grupo de química teórica da Universidade de Linköping (Suécia), com o grupo de química teórica e experimental da Universidade Tecnológica de Tampere (Finlândia) e com o grupo de teoria quântica do departamento de física da Universidade da Flórida (Estados Unidos).. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Transporte de Carga em Semicondutores Orgânicos: Novos Desafios, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Ciência e engenharia de nanomateriais aplicados a questões ambientais, energéticas, tecnológicas e biotecnológicas, Descrição: A ciência e a engenharia de materiais constituem uma área transversal e como tal podem ser incorporadas nas linhas de produção e/ou nos produtos desenvolvidos de variados setores produtivos, como: energia, saúde, farmácia, recursos hídricos, petroquímica, agronegócio, eletroeletrônica, química fina, defesa, aeroespacial, automobilística etc. Com alto potencial para enfrentamento dos desafios globais, os nanomateriais têm sido considerados a base da próxima revolução industrial. Os nanomateriais avançados, objeto central deste projeto, são considerados materiais inteligentes e, portanto, podem ter suas propriedades significativamente alteradas e controladas por estímulos externos , como aplicação de campo magnético e/ou elétrico, gradiente de temperatura, força iônica e pH do meio. Além disso, o domínio dos processos de síntese e fabricação desses materiais está fortemente relacionado ao controle de suas propriedades físicas e químicas, origem do forte apelo para as inúmeras possibilidades de aplicações. No contexto das tecnologias ambientais, a ciência e a engenharia de materiais em nanoescala têm oferecido oportunidades sem precedentes para o controle, a remediação e o monitoramento da poluição. Materiais como nanoadsorventes magnéticos têm sido empregados como estratégia extremamente promissora para remoção de poluentes orgânicos e inorgânicos de águas residuárias, por meio da técnica de separação química assistida magneticamente. Nanoargilas à base de esmectita têm forte potencial para captura de gases de efeitos estufa como CO2 e CH4. Com relação à geração de energia limpa, as tecnologias atuais têm experimentado forte impulso pelo uso dos nanomateriais. Por exemplo, o emprego de nanocatalisadores específicos é essencial para garantir e aumentar a eficiência da queima de combustíveis sustentáveis como, por exemplo, o dimetil éter. Paralelamente, nanocatalisadores têm sido cada vez mais empregados na decomposição termoquímica da água, processo que permite a geração de hidrogênio, combustível renovável, inesgotável e não poluente. Não se pode deixar de mencionar a aplicação dos nanomateriais para termoeletricidade, uma maneira de converter energia térmica dissipada, à baixa temperatura, em eletricidade. O uso de nanopartículas magnéticas em solventes verdes, como dimetilsulfóxido (DMSO) e misturas eutéticas à base de colina (DES), alternativamente a água, permite se estender a janela de aplicação das células termoelétricas, uma vez que esses solventes apresentam temperatura de ebulição mais elevada e menor condutividade térmica e constante dielétrica. Os nanomateriais avançados também estão entrando em nossos organismos. De tamanho comparável ao dos constituintes elementares dos meios biológicos, esses objetos podem ser inseridos no interior das células para importar suas propriedades físicas. É assim que as nanopartículas magnéticas podem ser utilizadas para aplicações teranósticas, como agentes de contraste em técnicas de imagiologia, como vetores para transportar medicamentos em um alvo, como nano-robôs no interior das células, ou ainda como fontes locais de calor para matar células malignas. O controle do magnetismo no interior dos meios biológicos assim como das nanopartículas multifuncionais permite vislumbrar novas soluções diagnósticas, terapêuticas e reparadoras. O entendimento em nível atômico-molecular da estrutura e das propriedades dos nanomateriais avançados é de extrema importância, pois permite tanto desenvolver novos materiais, quanto prever seu comportamento para orientar suas aplicações. Nesse aspecto, a cooperação teórico-experimental, com o uso de modelagem e simulação molecular, tem sem mostrado fundamental no avanço científico em diversas áreas, como na investigação de sistemas de entrega de drogas baseados em nanopartículas, na funcionalização de nanopartículas visando a adsorção em proteínas e absorção. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Integrante / FONSECA, ANTONIO LUCIANO DE ALMEIDA - Coordenador.

• 2024 - Atual

  Montagem dos laboratórios MAKERS nas escolas públicas do GDF, Descrição: Pesquisadora do Ensino de Física para dar consultoria na parte estratégica na montagem da elaboração dos laboratórios MAKERS e educação STEAM para as escolas públicas do Distrito Federal.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Coordenador.

• 2017 - Atual

  Formação de Professores, novas abordagens no Ensino de Ciências. As bases educacionais Finlandesas no contexto educaional brasileiro., Descrição: A pesquisa visa elaborar de forma concisa e precisa novas metodologias de ensino baseadas no projeto educacional finlandês na formação de professores nas áreas de física, matemática, química e biologia aplicadas no contexto brasileiro. Mostrar como a pesquisa, base na formação docente, é o fator gerador de autonomia, alinhado a teoria e prática docente. Analisar como são aplicadas as políticas públicas brasileira na formação de professores e traçar metas concretas para uma sólida formação acadêmica de docentres em ciências.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Modernização da Infraestrutura Computacional para Cálculos de Alto Desempenho Aplicados à Eletrônica Molecular, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos. Um dos focos fundamentais deste projeto é, sem dúvida, a busca por colaborações teórico-experimentais para o desenvolvimento de novos candidatos a sistemas orgânicos para aplicações em dispositivos optoeletrônicos. Nesse contexto, a interdisciplinaridade torna-se muito importante e consolidará os grupos de pesquisa envolvidos, contribuindo para a capacitação e desenvolvimento de novos recursos humanos. Além disso, este projeto será realizado por um grupo formado por dois pesquisadores (Prof. Luiz Ribeiro e Prof. Wiliam Cunha) com ampla experiência em diferentes metodologias teóricas para o tratamento de problemas envolvendo sistemas orgânicos e uma equipe de estudantes de doutorado, todos do Instituto de Física da Universidade de Brasília. As atividades serão realizadas em colaboração com grupos de pesquisa bem estabelecidos em universidades estrangeiras, como o grupo de química teórica da Universidade de Linköping (Suécia), com o grupo de química teórica e experimental da Universidade Tecnológica de Tampere (Finlândia) e com o grupo de teoria quântica do departamento de física da Universidade da Flórida (Estados Unidos).. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Transporte de Carga em Semicondutores Orgânicos: Novos Desafios, Descrição: Por meio de métodos de química quântica, este projeto se propõe à modelagem computacional de diversos sistemas orgânicos a serem utilizados como camadas ativas em dispositivos optoeletrônicos. Entre os problemas estudados destacam-se o transporte de carga em polímeros conjugados, em cristais moleculares e em nanofitas de grafeno. Além disso, a investigação de processos de transferência, separação e recombinação de portadores de carga em heterojunções orgânicas, sistemas que podem ser usados no desenvolvimento de células solares (dispositivos fotovoltaicos), será um dos nossos objetos de estudo. Considerável parte desse projeto é dedicada ao desenvolvimento de novas metodologias capazes de tornar as condições de simulação mais realistas e os resultados mais acurados, abrangendo, portanto, um viés metodológico. O desenvolvimento dessas novas metodologias pode proporcionar uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura eletrônica de vários sistemas orgânicos, tanto em nível atômico quanto na escala molecular, contribuindo para um melhor entendimento dos processos físicos envolvidos no funcionamento dos dispositivos optoeletrônicos e, também, para o desenvolvimento de novos materiais, o que é muito atrativo dos pontos de vista acadêmico e industrial. O problema do transporte de carga em sistemas orgânicos, onde serão utilizados sistemas apontados (sob o ponto de vista experimental) como candidatos promissores para o desenvolvimento de novas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, será investigado no escopo do modelo Tight-Binding com relaxação em uma e duas dimensões. O modelo unidimensional será empregado para tratar os polímeros conjugados enquanto o modelo bidimensional será utilizado para estudar sistemas como cristais moleculares e nanofitas de grafeno, devido as diferentes naturezas de transporte eletrônico apresentadas por esses materiais. Ainda, serão desenvolvidas modificações ao modelo Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma versão popular do modelo Tight-Binding, com vistas a contemplar situações de maior interesse tecnológico. A Teoria do Funcional de Densidade dependente e independente do tempo também será utilizada, especificamente no que diz respeito a modificações de funcionais híbridos para investigação de propriedades de interesse em fotovoltaicos orgânicos. Finalmente, cálculos de dinâmica molecular serão empregados para estudar heterojunções orgânicas em candidatos a sistemas fotovoltaicos de alto desempenho. Combinando os cálculos de dinâmica molecular e mecânica quântica, será possível propor uma descrição mais realista dos problemas de transporte, transferência, separação e recombinação de carga em várias classes de condutores orgânicos.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Antônio Luciano de Almeida Fonseca - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Coordenador.

• 2016 - Atual

  Ciência e engenharia de nanomateriais aplicados a questões ambientais, energéticas, tecnológicas e biotecnológicas, Descrição: A ciência e a engenharia de materiais constituem uma área transversal e como tal podem ser incorporadas nas linhas de produção e/ou nos produtos desenvolvidos de variados setores produtivos, como: energia, saúde, farmácia, recursos hídricos, petroquímica, agronegócio, eletroeletrônica, química fina, defesa, aeroespacial, automobilística etc. Com alto potencial para enfrentamento dos desafios globais, os nanomateriais têm sido considerados a base da próxima revolução industrial. Os nanomateriais avançados, objeto central deste projeto, são considerados materiais inteligentes e, portanto, podem ter suas propriedades significativamente alteradas e controladas por estímulos externos , como aplicação de campo magnético e/ou elétrico, gradiente de temperatura, força iônica e pH do meio. Além disso, o domínio dos processos de síntese e fabricação desses materiais está fortemente relacionado ao controle de suas propriedades físicas e químicas, origem do forte apelo para as inúmeras possibilidades de aplicações. No contexto das tecnologias ambientais, a ciência e a engenharia de materiais em nanoescala têm oferecido oportunidades sem precedentes para o controle, a remediação e o monitoramento da poluição. Materiais como nanoadsorventes magnéticos têm sido empregados como estratégia extremamente promissora para remoção de poluentes orgânicos e inorgânicos de águas residuárias, por meio da técnica de separação química assistida magneticamente. Nanoargilas à base de esmectita têm forte potencial para captura de gases de efeitos estufa como CO2 e CH4. Com relação à geração de energia limpa, as tecnologias atuais têm experimentado forte impulso pelo uso dos nanomateriais. Por exemplo, o emprego de nanocatalisadores específicos é essencial para garantir e aumentar a eficiência da queima de combustíveis sustentáveis como, por exemplo, o dimetil éter. Paralelamente, nanocatalisadores têm sido cada vez mais empregados na decomposição termoquímica da água, processo que permite a geração de hidrogênio, combustível renovável, inesgotável e não poluente. Não se pode deixar de mencionar a aplicação dos nanomateriais para termoeletricidade, uma maneira de converter energia térmica dissipada, à baixa temperatura, em eletricidade. O uso de nanopartículas magnéticas em solventes verdes, como dimetilsulfóxido (DMSO) e misturas eutéticas à base de colina (DES), alternativamente a água, permite se estender a janela de aplicação das células termoelétricas, uma vez que esses solventes apresentam temperatura de ebulição mais elevada e menor condutividade térmica e constante dielétrica. Os nanomateriais avançados também estão entrando em nossos organismos. De tamanho comparável ao dos constituintes elementares dos meios biológicos, esses objetos podem ser inseridos no interior das células para importar suas propriedades físicas. É assim que as nanopartículas magnéticas podem ser utilizadas para aplicações teranósticas, como agentes de contraste em técnicas de imagiologia, como vetores para transportar medicamentos em um alvo, como nano-robôs no interior das células, ou ainda como fontes locais de calor para matar células malignas. O controle do magnetismo no interior dos meios biológicos assim como das nanopartículas multifuncionais permite vislumbrar novas soluções diagnósticas, terapêuticas e reparadoras. O entendimento em nível atômico-molecular da estrutura e das propriedades dos nanomateriais avançados é de extrema importância, pois permite tanto desenvolver novos materiais, quanto prever seu comportamento para orientar suas aplicações. Nesse aspecto, a cooperação teórico-experimental, com o uso de modelagem e simulação molecular, tem sem mostrado fundamental no avanço científico em diversas áreas, como na investigação de sistemas de entrega de drogas baseados em nanopartículas, na funcionalização de nanopartículas visando a adsorção em proteínas e absorção. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: Ana Virgínia Passos Abreu - Integrante / Luiz Antonio Ribeiro Junior - Integrante / FONSECA, ANTONIO LUCIANO DE ALMEIDA - Coordenador.

Prêmios