Influencia del H en las propiedades mecánicas de nanocables de Pd

E.A. CRESPO; M. RUDA; S.B. RAMOS; E. BRINGA

San Carlos de Bariloche

Congreso; 107 Reunión Asociación Física Argentina; 2022

Asociación Física Argentina

Los nanocables (NCs) son actualmente el foco de intensos estudios en áreas de catálisis, detección y almacenamiento de hidrógeno, entre otras. Estos materiales ordenados y de alta relación superficie/volumen presentan propiedades físicas y químicas inusuales. Los NCs metálicos, en particular los de Pd, son de interés en aplicaciones tecnológicas, para el desarrollo de componentes activos en sensores de H2 en la búsqueda de dispositivos más pequeños y de respuesta más eficiente al sensar pequeñas cantidades de H a muy bajas presiones. Los NCs pueden considerarse como estructuras ordenadas cuasi-unidimensionales en forma de cables con diámetros nanométricos. Continuando estudios previos, en este trabajo nos interesa avanzar y profundizar en el estudio de las propiedades mecánicas de NCs de Pd, y la influencia en las mismas de la presencia de H absorbido. Para ello realizamos simulaciones de dinámica molecular (DM), utilizando el software LAMMPS y potenciales del tipo de átomo embebido (EAM), para realizar ensayos de tensión-deformación, a T = 300 K, en NWs de Pd monocristalino de 2 a 7 nm de diámetro y para dos orientaciones cristalinas axiales [001] y [111]. Luego, repetimos los ensayos agregando hidrógeno a las muestras en distintas concentraciones, para analizar efectos de segregación en las muestras, y su influencia en el módulo de Young y punto de fluencia de los mismos. Para distintas etapas de deformación de las curvas de tensión-deformación con y sin H, se identifican la evolución de los defectos presentes, tales como dislocaciones, fallas de apilamiento y twins. Para el rango de contenido de H estudiado (H/Pd=0 a 0.6) no se observan transiciones de fase y tampoco amorfización. Los resultados indican que la presencia de defectos permitiría ampliar la capacidad de detección de H de los NCs.