NBN_resolver

Materiali e rivestimenti nanostrutturati possono potenzialmente apportare significativi cambiante nel campo della nanoscienze, nonché offrire una nuova generazione di materiali con caratteristiche e performance migliori. A questo proposito le tecniche computazionali diventano uno strumento fondamentale, in grado di ridurre notevolmente i tempi che vanno dall’idea iniziale al prodotto finito. La simulazione molecolare permette infatti la previsione delle proprietà macroscopiche prima che i materiali vengano preparati e caratterizzati sperimentalmente; consente inoltre una migliore comprensione dei fenomeni fisici su scala nanometrica. In questo lavoro di tesi sono presentati alcuni casi studio in cui vengono proposte diverse procedure computazionali per affrontare importanti aspetti come la bagnabilità della superficie, l’effetto della dimensione e della forma delle nanoparticelle e i loro meccanismi di aggregazione/dispersione. In questo contesto, si è dimostrata la vasta applicabilità della modellazione molecolare evidenziando quindi come questa rappresenti un potente strumento per comprendere e controllare le proprietà finali di materiali nanostrutturati, aprendo così la strada ad una progettazione in silico di nuovi materiali.

Nanostructured materials and coatings have the potential to change materials science significantly, as well as to provide a new generation of materials with a quantum improvement in properties. In this regard computational materials science becomes a powerful tool. It is able to rapidly reduce the time from concept to end product. Molecular simulation enables the prediction of properties of these new materials before preparation, processing, and experimental characterization, as well as a better understanding of the physical phenomena at the nanoscale level. In this thesis we present several study cases in which we propose different computational recipes to deal with different important topics such as surface wettability, effect of nanoparticles size and shape and nanoparticles aggregation/dispersion. In this context, we demonstrate the broad applicability of the molecular modelling and we ascertain that molecular simulation represent a powerful tool to understand and control the nanomaterials properties thus opening avenues for the in silico design of new materials.

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