Como moldam as interações moleculares o comportamento dos materiais?
O M³I combina a modelação molecular e o desenvolvimento experimental de materiais para investigar a influência das interações moleculares e da arquitetura dos materiais na resposta de polímeros e nanocompósitos.
Protótipo de scaffold produzido por fabrico com filamento fundido no 3D-BONECRAFT.
Interface polímero–MXene modelada por dinâmica molecular.
Foco científico atual
01 / Projetos · Projeto exploratório FCT
3D-BONECRAFT
Como desenvolver biocompósitos de PHA–MXene para scaffolds ósseos produzidos por impressão 3D?
O 3D-BONECRAFT investiga biocompósitos de PHA–MXene para scaffolds ósseos produzidos por impressão 3D. Articula a modelação molecular com a preparação, caracterização e extrusão de materiais e a impressão 3D.
A composição dos polímeros, a química de superfície e o processamento são estudados como componentes distintas do problema dos materiais.
Objetivos: relacionar o conhecimento das interfaces com a preparação de materiais, a produção de filamento e o fabrico de scaffolds.
Dinâmica molecular · Honeycomb de carbono em alumínio
2025 · Arquitetura dos materiais
Como altera uma arquitetura de carbono a resposta de um metal?
As simulações atomísticas analisam a relação entre a morfologia das honeycombs de carbono, os defeitos cristalinos e o comportamento do alumínio em diferentes direções.
Bruno Faria (2025). Reinforcing aluminum nanocomposites with 3D carbon honeycombs: A molecular dynamics study on nanofiller morphology. Materials Today Communications 48, 113262.
A fração volúmica de reforço também varia entre modelos; a resposta não pode ser atribuída apenas à razão de aspeto.
Ler o artigo ↗Dinâmica molecular · Interfaces PEG–grafeno
2024 · Interfaces poliméricas
Porque pode uma adesão mais forte proporcionar um reforço mais fraco?
A ligação de cadeias poliméricas à superfície melhora o contacto interfacial, mas também altera a integridade mecânica da folha de grafeno. O estudo analisa estes efeitos concorrentes.
Cátia Guarda, Bruno Faria, José N. Canongia Lopes and Nuno Silvestre (2024). Mechanical characterization of polymer-grafted graphene PEG nanocomposites using molecular dynamics. Composites Science and Technology 250, 110514.
Os resultados referem-se a simulações moleculares nas condições do estudo, incluindo 100 K e elevadas velocidades de carregamento.
Ler o artigo ↗Dinâmica molecular · Honeycomb de carbono em cobre
2023 · Interfaces metal–carbono
Como altera o metal no interior de uma estrutura de carbono a interface?
Durante a recristalização, o cobre entra nas células das honeycombs de carbono. Os contactos metal–carbono resultantes ajudam a explicar a transferência de carga e a resposta simulada à tração e à compressão.
Bruno Faria, Nuno Silvestre, José N. Canongia Lopes (2023). Tensile and Compressive Behavior of CHC-Reinforced Copper using Molecular Dynamics. Advanced Engineering Materials, 25, 2300147.
As conclusões referem-se às redes de carbono, às matrizes de cobre e às condições de carregamento modeladas.
Ler o artigo ↗Dinâmica molecular · Nanotubos de graphyne e graphdiyne
2020 · Nanoarquiteturas de carbono
Como responde uma rede porosa de carbono à tração?
Os nanotubos de graphyne e graphdiyne apresentam diferentes redes de ligações e porosidades. A dinâmica molecular analisa a relação entre estas arquiteturas, a resistência mecânica e a fratura.
Bruno Faria, Nuno Silvestre, José N.C. Lopes (2020). Strength and fracture of graphyne and graphdiyne nanotubes. Computational Materials Science, 171, 109233.
Os modelos atomísticos descrevem as estruturas e as condições estudadas.
Loïc Hilliou entre os investigadores da UMinho na lista dos 2% com maior impacto de citações de 2026
Loïc Hilliou, investigador do IPC e membro da equipa do 3D-BONECRAFT, está entre os 71 investigadores da Universidade do Minho reconhecidos na mais recente lista anual de impacto de citações.
Ler a notícia completa ↗Filipa Veloso Rodrigues recebe o prémio em representação da equipa de três estudantes ActiveMatrix. Fonte: ENGIUM, Escola de Engenharia, Universidade do Minho.
· Prémio
Filipa Rodrigues recebe prémio UMinho em representação da equipa de estudantes ActiveMatrix
Marta Sofia Rocha Ribeiro, Ana Beatriz Vilaça Faria e Filipa Veloso Rodrigues desenvolveram o trabalho ActiveMatrix no IPC, sob a orientação de Bruno Faria e Cláudia Buga. Filipa recebeu o prémio em representação da equipa.
Ler a notícia completa ↗Bruno Faria e Loïc Hilliou distinguidos pelo mérito de publicação científica na cerimónia do 51.º aniversário da Escola de Engenharia. Fonte: ENGIUM, Escola de Engenharia, Universidade do Minho.
· Reconhecimento científico
Bruno Faria e Loïc Hilliou distinguidos pelo mérito de publicação científica
Bruno Faria e Loïc Hilliou receberam o Diploma de Reconhecimento de Mérito de Publicação Científica da Escola de Engenharia, como investigadores do Instituto de Polímeros e Compósitos, Universidade do Minho.
Compreender os materiais através da sua estrutura molecular.
Bruno Faria lidera a M³I. A sua investigação combina a modelação molecular com o estudo e desenvolvimento de materiais, explorando como as interações moleculares, a nanoestrutura e as interfaces influenciam as suas propriedades. O seu trabalho abrange sistemas de base polimérica, materiais metálicos e nanocompósitos.
Coordena o 3D-BONECRAFT, projeto exploratório financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia, que combina a modelação molecular e o desenvolvimento experimental de materiais de PHA–MXene para extrusão e impressão 3D de scaffolds ósseos.
