Jornal de Ciência de Materiais e Nanomateriais

Teoria, computação e design de materiais

Um material é caracterizado como uma substância (frequentemente uma fase forte, porém outras fases densas podem ser incorporadas) que é proposta para ser utilizada em aplicações específicas. Os materiais podem, em sua maior parte, ser separados em duas classes: cristalinos e não cristalinos. Os casos habituais de materiais são metais, semicondutores, cerâmicas e polímeros. Os materiais novos e impulsionados que estão sendo criados são nanomateriais e biomateriais.

A premissa da ciência dos materiais inclui contemplar a estrutura dos materiais e relacioná-los com suas propriedades. Uma vez que um pesquisador de materiais pense sobre essa relação estrutura-propriedade, ele poderá prosseguir para estudar o desempenho relativo de um material em uma determinada aplicação. Esses atributos, tomados em conjunto e relacionados por meio das leis da termodinâmica e da energia, supervisionam a microestrutura de um material e, dessa forma, suas propriedades.

A consulta regular de materiais atuais requer uma combinação próxima de cálculos e testes, tendo em mente o objetivo final de compreender, de um modo geral, as estruturas e propriedades dos materiais e sua conexão com a síntese e o processamento. Várias estratégias computacionais em várias escalas espaço-temporais estão agora bem estabelecidas, estendendo-se desde estimativas de estrutura eletrônica tendo em vista a teoria da função de densidade, elementos atômicos nucleares e procedimentos de Monte Carlo, técnica de campo de fase até aplicações macroscópicas contínuas. Material Design é uma estrutura que reúne teoria, recursos e instrumentos para a criação de encontros digitais avançados.