p Dra. Kasra Momeni, professor assistente de engenharia mecânica e diretor do Advanced Hierarchical Materials by Design Lab na Louisiana Tech University, descobriu um novo mecanismo para fortalecer os nanomateriais e adaptar suas propriedades para construir estruturas superiores. p Momeni, em colaboração com pesquisadores da Wright State University e da University of Göttingen, na Alemanha, revelaram um novo caminho para a engenharia de nanomateriais e a adaptação de suas características. Essa dimensão adicional adicionada ao design do material abre novas portas para a construção de materiais superiores por meio da engenharia de sua estrutura atômica. A abordagem proposta também pode ser usada para ajustar a química do material, que é importante para projetar novos materiais catalíticos que aprimoram os processos químicos.

p "Falhas de empilhamento em nanomateriais mudam drasticamente a distribuição de tensão, à medida que os campos de tensão de longo alcance interagem com os limites desses materiais, "disse Momeni." A natureza complexa das tensões formadas nos nanofios, como resultado da superposição dos campos de tensão de relaxamento e reconstrução da superfície, bem como os campos de tensão de falha de empilhamento, muda o mecanismo de falha dos nanofios. "

p Simulações atomísticas indicam que a presença de falhas de empilhamento resulta em uma distribuição de tensão não homogênea dentro dos nanofios devido à mudança no sinal dos campos de tensão nos dois lados das falhas de empilhamento (ou seja, tensão de compressão de um lado e tensão de tração do outro lado) . Este campo de tensão não homogêneo resulta em uma resposta mecânica não simétrica dos nanofios sob cargas de tração e compressão. Os nanofios defeituosos com diâmetros menores que 1,8 nm e uma única falha de empilhamento, surpreendentemente, têm uma maior tensão de escoamento em comparação com suas contrapartes com estruturas perfeitas.

p "Este comportamento surpreendente é devido à interação entre os campos de tensão de falhas de empilhamento com o campo de tensão de superfícies relaxadas e reconstruídas em nanofios finos, "Momeni disse." Esperamos resultados semelhantes em outros nanomateriais 1D com falhas de empilhamento, onde tensões não homogêneas se formam. O modelo atomístico desenvolvido abre caminho para estudar o efeito de diferentes distribuições de falhas de empilhamento e defeitos de engenharia para personalizar as propriedades do material. "

p "O Dr. Momeni chegou à Louisiana Tech em agosto passado e começou a correr, "disse o Dr. David Hall, diretor de engenharia civil, tecnologia de engenharia de construção e engenharia mecânica na Louisiana Tech. "Sua descoberta de um método para fortalecer materiais por meio da interação de recursos de materiais em nível atômico é uma contribuição significativa e fundamental na mecânica computacional.

p "Dr. Momeni está na vanguarda de uma nova área de pesquisa que usa supercomputação para entender e projetar novos materiais, e estamos entusiasmados por tê-lo em nosso corpo docente. "

p Momeni teve pesquisas publicadas em revistas de prestígio como Nano Letras , Nano Energia , e Relatórios Científicos , e tem recebido atenção significativa.