Propriedades mecânicas dos naphthylenes - Dantas, Dênis Giovanni de Medeiros (2023)
Desde a sua descoberta e síntese em 2004, o grafeno tem despertado um crescente interesse na comunidade científica devido à sua ampla aplicabilidade em diversos ramos tecnológicos. Ao longo dos anos, novos materiais bidimensionais baseados em carbono têm sido descobertos, e um dos mais recentes, descoberto em 2019, é o Naphthylene. Esse composto consiste em uma família de três estruturas denominadas alfa, beta e gama. Neste estudo, investigamos as propriedades mecânicas destes materiais por meio de deformação uniaxial, usando dois métodos distintos: (i) dinâmica molecular clássica (DM), utilizando o código computacional LAMMPS (Large-scale Atomic Molecular Massively Parallel Simulator) em conjunto com o potencial interatômico de três corpos tersoff; e (ii) simulações quânticas baseadas na teoria funcional da densidade (DFT), utilizando o código SIESTA. Comparamos os resultados obtidos pelos dois métodos e analisamos como defeitos de vacância em diferentes carbonos afetam as propriedades mecânicas dos naphthylenes. Encontramos que os resultados obtidos em DM com o naphthylene-α apresentam uma boa concordância com método quântico. A estrutura naphthylene-β mostrou ter a maior constante elástica e ser o menos propenso a falhas, comparável com o grafeno. Naphthylene-γ mostrou ser o menos resistente a fraturas. Nenhum dos materiais estudados são isotrópicos, eles apresentam diferentes constantes elástica e distribuições de tensão distintas e não uniformes quando deformadas em diferentes direções.