Modelando nanopartículas de grafeno en tiempos de pandemia.

MELIA, LUCAS F.; BARRIONUEVO, SANTIAGO D.; IBAÑEZ, FRANCISCO J.

Buenos Aires

Congreso; Congreso Argentino y Latinoamericano de Ingeniería 2021. CADI CLADI CAEDI 2021.; 2023

FIUBA, CONFEDI, CONDEFI.

Se utilizaron modelos teóricos para estudiar la dependencia de las propiedades deabsorción al modificar el tamaño, la geometría, la estructura y la química de los bordes denanopartículas de grafeno: conocidas como Graphene Quantum Dots. Estas pueden variarentre 2 y 10 nm de diámetro y poseen magníficas propiedades de absorción yemisión/fluorescencia que dependen principalmente del tamaño. La modificación de losparámetros arriba mencionados permitió modelar nanopartículas que podrían aplicarsecomo co-sensibilizadores para el aumento de la eficiencia en “celdas solares sensibilizadaspor colorantes”. Debido a la Pandemia COVID-19 y su consecuente imposibilidad deconcurrir a los laboratorios se emplearon plataformas computacionales de libre acceso yamigables para estudiantes avanzados de grado y posgrado. Se emplearon programascomo Avogrado y VMD para editar/diseñar nanopartículas y luego poder simular losespectros de absorción UV-Visible por la plataforma Nanohub.org. Finalmente, se calculóla distribución de energía de los orbitales HOMO-LUMO y la energía de banda prohibida(band gap) a través del programa ORCA usando y comparando los métodos Hartree-Fock,la teoría del funcional de la densidad y la teoría del funcional de la densidad tiempodependiente. Se compararon los resultados obtenidos entre los modelos teóricos y con losdatos experimentales reportados, dando excelente concordancia entre ellos. El estudiollevado a cabo demostró que la variación de tamaño de estas nanopartículas aumenta elrango de absorción y consecuentemente esto podría aumentar la eficiencia de las celdassolares.