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03/08/2009 - 03/08/2013

Neste projeto de pesquisa desenvolverei estudo teórico voltado à ciência dos materiais. As metodologias de estudo a utilizar serão métodos de primeiros princípios dentro do formalismo do funcional da densidade e simulação atomística aplicados a materiais biocerâmicos. Estas metodologias serão implementadas no Departamento de Física. A seguir será descrito brevemente o tema a ser estudado. Materiais biocerâmicos são amplamente utilizados na área médica e odontológica. Dentre eles, a hidroxiapatita (HAP), tem se destacado como um dos mais importantes substitutos do tecido ósseo e dentário em implantes e próteses devido às suas propriedades de biocompatibildade e osteointegração. Devido à sua capacidade de trocador iônico, a HAP também é utilizada como absorvente de metais pesados em rejeitos industriais e em águas poluídas e como catalisador. Neste projeto de pesquisa, propomos utilizar a espectroscopia Raman e implementar códigos computacionais na simulação dos espectros para caracterizar e estabelecer as modificações estruturais da HAP pura e com substituições iônicas metálicas nos sítios catiônicos do Ca 2+. Além da HAP pura, também investigaremos filmes finos orientados da HAP. Na simulação dos espectros Raman utilizaremos metodologias de primeiros princípios e para isto contarei com a colaboração do grupo de modelagem computacional de biomateriais do CBPF o qual tem ampla experiência no tema. Nossa investigação teórica utilizará duas metodologias para a modelagem estrutural da HAP: métodos híbridos THOR-GSA-DVM que são programas que utilizam uma combinação de metodologias clássica e quântica e o códigos SIESTA, VASP, QUANTUM-ESPRESSO e outros que fazem otimização quântica de primeiros princípios.