p Fios muito pequenos, chamados nanofios, feito de metais como prata e ouro, podem desempenhar um papel crucial como interruptores elétricos ou mecânicos no desenvolvimento de nanodispositivos ultra-pequenos de geração futura. p Fazer com que os nanodispositivos funcionem exigirá uma compreensão profunda de como essas e outras nanoestruturas podem ser projetadas e fabricadas, bem como seus pontos fortes e fracos resultantes. Como as propriedades mecânicas mudam em nanoescala é de interesse fundamental e pode ter implicações para uma variedade de nanoestruturas e nanodispositivos.

p Um fator limitante importante para esse entendimento é que os experimentos para testar como os nanofios se deformam são muitas vezes mais lentos do que as simulações de computador podem ir, resultando em mais incerteza nas previsões de simulação do que os cientistas gostariam.

p "Simulações de dinâmica molecular já existem há muito tempo, "disse Arthur Voter da Divisão Teórica do Laboratório Nacional de Los Alamos." Mas as simulações nunca foram capazes de imitar a resistência à tração atomística dos nanofios em escalas de tempo que chegam perto da realidade experimental. "

p Usando o método de "réplica paralela dinâmica" para alcançar escalas de tempo longas que a Voter desenvolveu, membros da equipe de Voter adaptaram seu código de computador para explorar a arquitetura híbrida do supercomputador Roadrunner, permitindo-lhes realizar a primeira simulação de um nanofio de prata alongado por um período de um milissegundo, ou um milésimo de segundo, uma época que se aproxima do que pode ser testado experimentalmente.

p "Supercomputadores maiores tornaram possível realizar simulações em sistemas cada vez maiores, mas eles não ajudaram muito a alcançar tempos mais longos - o melhor que podemos fazer ainda é cerca de um milionésimo de segundo. Contudo, com o algoritmo de réplica paralela, podemos utilizar o grande número de processadores para "paralelizar" o tempo, "disse Voter." Roadrunner é ideal para este algoritmo, então agora podemos fazer simulações milhares de vezes mais longas do que isso. "

p Com esta nova ferramenta, os cientistas podem estudar melhor o que os nanofios fazem sob estresse. "Em escalas de tempo mais longas, vemos efeitos interessantes. Quando os fios são esticados mais lentamente, seu comportamento muda - os mecanismos de deformação e falha são muito diferentes do que vimos em escalas de tempo mais curtas, "disse Eleitor.

p Por meio dessas simulações, O eleitor e sua equipe estão desenvolvendo uma melhor compreensão de como os materiais se comportam quando são reduzidos à escala de tamanho de um nanômetro, ou um bilionésimo de um metro. "Nesta escala, o movimento de apenas um único átomo pode alterar as propriedades mecânicas ou elétricas do material, "disse Eleitor, "então é realmente útil ter uma ferramenta que pode nos dar resolução atômica completa em escalas de tempo realistas, quase como se estivéssemos observando cada átomo à medida que o experimento prossegue. "

p Fonte:Laboratório Nacional de Los Alamos (notícias:web)