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A área de Física da Matéria Condensada e Ciência dos Materiais investiga como os átomos se organizam para criar as propriedades que definem o mundo ao nosso redor, desde a condutividade de um fio até a flexibilidade de um novo polímero. É um campo onde a descoberta teórica se transforma rapidamente em tecnologias que moldam nosso dia a dia.

No Gist.Science, acompanhamos diariamente os novos preprints dessa categoria vindos diretamente do arXiv. Nossa equipe processa cada publicação para oferecer resumos técnicos detalhados e explicações em linguagem acessível, garantindo que os avanços mais recentes sejam compreensíveis para todos os níveis de conhecimento.

Abaixo, você encontrará a lista atualizada das pesquisas mais recentes publicadas nesta intersecção fascinante entre física e engenharia.

🔬 materials science

From Electronic Structure to Environmental Remediation: Adsorption of Ionized Glyphosate on COOH-Modified Carbon Nanotube

Este estudo utiliza cálculos GFN2 xTB para demonstrar que nanotubos de carbono funcionalizados com carboxila exibem capacidades de adsorção dependentes do pH para o glifosato, onde as formas dianionicas e trianionicas se ligam fortemente através de interações eletrostáticas e de ligação de hidrogênio, enquanto as espécies neutras apresentam uma ligação fraca e reversível, oferecendo, assim, uma plataforma ajustável para remediação ambiental eficiente.

H. T. Silva, L. C. S. Faria, C. Aguiar, T. A. Aversi-Ferreira, I. Camps2026-09-07
🔬 materials science

Resolution Enhancement of Scanning Electron Micrographs using Artificial Intelligence

Este artigo demonstra que um algoritmo de super-resolução baseado em aprendizado profundo pode aumentar efetivamente a resolução de micrografias eletrônicas de varredura em um fator de quatro, reduzindo significativamente o tempo de imagem e a degradação da amostra, ao mesmo tempo em que supera os métodos de interpolação padrão em materiais de aço.

Tom Reclik, Setareh Medghalchi, Philipp Schumacher, Maximilian Wollenweber, Talal Al-Samman, Sandra Korte-Kerzel, Ulrich (…)2026-09-04
🔬 materials science

Coupled Infrared Imaging and Multiphysics Modeling to Predict Three-Dimensional Thermal Characteristics during Selective Laser Melting

Este artigo apresenta uma estrutura integrada experimental e computacional que acopla imagens infravermelhas de alta velocidade com modelagem multifísica 3D para prever e validar com precisão as condições térmicas transientes, a dinâmica de solidificação e a evolução da microestrutura resultante durante a fusão seletiva a laser do MAR-M247.

Vijay Kumar, Kaitlyn M. Mullin, Hyunggon Park, Matthew Gerigk, Andrew Bresk, Tresa M. Pollock, Yangying Zhu2026-09-04
🔬 materials science

Water wave scattering by a surface-mounted rectangular anisotropic elastic plate

Este artigo investiga o espalhamento de ondas de água por uma placa elástica anisotrópica retangular montada na superfície com diversas condições de contorno, combinando um método de Rayleigh–Ritz para modos secos e uma abordagem de equação integral de contorno, revelando como restrições de simetria podem proibir a excitação de modos ressonantes específicos.

Ben Wilks, Michael H. Meylan, Zachary J. Wegert, Vivien J. Challis, Ngamta Thamwattana2026-09-04
🔬 materials science

Wave energy conversion by floating and submerged piezoelectric bimorph plates

Este artigo apresenta um método de expansão modal semi-analítico para investigar a absorção de energia de ondas por placas bimorfes piezoelétricas flutuantes e submersas, demonstrando, por meio de resultados numéricos, que configurações submersas com condições de contorno engastadas alcançam maior eficiência energética do que alternativas flutuantes superficiais ou simplesmente apoiadas.

Zachary J. Wegert, Ben Wilks, Ngamta Thamwattana, Vivien J. Challis, Santanu Koley, Michael H. Meylan2026-09-04
🔬 materials science

FrOGS: Discrete Neural Sampler for Independent Alloy Configurations Across Chemical Conditions

O artigo apresenta o FrOGS, um amostrador neural discreto híbrido que acopla um modelo autorregressivo a uma cadeia de Markov de tempo contínuo para gerar eficientemente configurações de ligas independentes e fornecer estimativas de energia livre não viesadas através de diversas condições químicas em uma escala absoluta comum, superando métodos existentes como MCMC e SEGAL em precisão e estabilidade.

Kyucheol Min, Elyssa Hofgard, Tess Smidt2026-09-04
🔬 materials science

Battery open-circuit voltage is not purely chemical

Este artigo demonstra que a tensão de circuito aberto de baterias de inserção de íons não é apenas uma propriedade química, mas uma característica quimio-mecânica significativamente influenciada pelo inchamento das partículas, cargas externas e microestrutura do eletrodo, que alteram as tensões de contato e deslocam os potenciais químicos.

Andrea Giudici, Christoph Pohl, Alberto Salvadori, Colin Please, Manuel Landstorfer, Jon Chapman2026-09-04
🔬 materials science

Thermal history controls the optoelectronic response of lead halide perovskites through structure and dynamics

Este estudo revela que o histórico térmico, juntamente com a composição de cátions e haletos, atua como uma variável de projeto crítica que controla as flutuações estruturais locais dinâmicas em perovskitas de haleto de chumbo, governando diretamente sua resposta optoeletrônica e estabilidade através de várias condições operacionais.

Milos Dubajic, Xia Liang, Johan Klarbring, Yang Lu, Thomas A. Selby, Erik Fransson, Philippe Holzhey, Benjamin M Gallant (…)2026-09-04
🔬 materials science

Polaron Self-Trapping Rates from First Principles

Este artigo apresenta um formalismo de primeiros princípios baseado em funcionais híbridos conformes a Koopmans para calcular taxas de autoaprisionamento de polarons em uma ampla gama de materiais tecnologicamente relevantes, revelando tempos de vida que abrangem sete ordens de magnitude e oferecendo insights críticos sobre a dinâmica de localização de portadores, incluindo o potencial impedimento da condutividade do tipo pp em GeO2_2 rutilo.

Mark E. Turiansky, Joel B. Varley, Audrius Alkauskas, Chris G. Van de Walle2026-09-04
🔬 materials science

Competing lattice structures induced by Sn substitution in CsV3_3Sb5_5

Ao combinar medições de NQR de 121^{121}Sb e cálculos de teoria do funcional da densidade, este estudo revela que a substituição de Sb por Sn em CsV3_3Sb5_5 induz distorções estruturais locais e impulsiona uma interação complexa entre esses efeitos de impureza e instabilidades de rede concorrentes, estabilizando, em última análise, estruturas de trímeros de V quase degeneradas no limite de dopagem total.

Anshu Kataria, Ilija K. Nikolov, Armando Consiglio, Giuseppe Allodi, Ginevra Corsale, Andrea Capa Salinas, Stephen D. Wi (…)2026-09-04