Área: Ciências Exatas e da Terra
Subárea: Química
Estado: Paraná
Cidade: Curitiba
Escola: Colégio Suíço-Brasileiro de Curitiba
Resumo: Piezoeletricidade é a habilidade de gerar polarização elétrica com um estresse mecânico, presente em certos cristais. É uma das muitas áreas subexploradas que podem levar a um mundo mais sustentável e tecnológico. Aplicações, como mecanismos de nano-posicionamento, e mais recentemente geração de energia, dependem de sua performance. Seu uso vem sendo restrito por altos custos e baixa produtividade, havendo um número crescente de pesquisas buscando sua otimização. Neste trabalho pretendo trazer insight sobre o caminho que poderíamos trilhar para otimizar esses materiais no que diz respeito a sua estrutura cristalina. Ainda mais importantemente, pretendo tornar conhecimento acessível, traduzindo materiais avançados em algo inteligíve a alunos em nível pré-universitário, explicando conceitos com a complexidade necessária para tanto. Isso é feito explicando fundamentos da piezoeletricidade e explorando conceitos que poderiam levar a sua otimização em termos de estrutura cristalina. Com base em uma database de materiais, as simetrias de diversos cristais foram analisadas com seus respectivos coeficientes piezoeletricos, procurando um padrão que poderia levar a fabricação de materiais com maiores coeficientes. O resultado desta análise revela uma tendência de alocação de maiores coeficientes em materiais mais assimétricos. Por conta da Lei de Curie, é impossível associar um nível de assimetria geral a maiores coeficientes, indicando necessidade de adotar uma metodologia que analise especificamente as simetrias não presentes para resultados aplicáveis na indústria. Revela-se ainda a necessidade de estudar a otimização da estrutura cristalina de maneira mais holística e menos teórica, exemplificado pela dependência da temperatura nos coeficientes.
