Estudo da Formação de Nanofios e do Processo de Memória de Forma em Ligas Metálicas de NiTi

Abstract

Nanoestruturas metálicas são alvo de frequentes estudos devido ao seu potencial, tanto para aplicações em dispositivos tecnológicos miniaturizados, quanto para fins de compreensão básica de suas propriedades, que são por vezes muito distintas daquilo que observamos na escala macroscópica. Nesse contexto, uma classe importante de estrutura são os nanofios, que são definidos ou como um tarugo com décimos de nanômetros, com uma das dimensões maiores do que as demais, ou como uma cadeia linear suspensa (LAC – Linear Atomic Chain), que consiste em uma cadeia de átomos únicos ligados par a par em uma direção. Efeitos devido ao empilhamento da rede cristalina e ganhos em energia de superfície influenciam e alteram a morfologia e a formação de nanofios. Buscamos nesse trabalho estudar computacionalmente, através de simulações numéricas, a formação de nanofios, via processo de alongamento, efetivamente simulando o efeito do puxamento de uma barra nanométrica. Usamos código próprio desenvolvido em linguagem C-CUDA para realizar as simulações. Para ligas metálicas de NiTi, alguns desafios que se apresentam são: a incorporação de condições de contorno, velocidades de puxamento, assim como o fato de que transições de fase ocorrem no material durante a dinâmica, transições essas que caracterizam o chamado efeito de memória de forma que o material apresenta.