Nanoeletrônica e Educação Científica nas Fronteiras da Física Contemporânea e seus Processos de Ensino-Aprendizagem

A pesquisa proposta integra a Física da Matéria Condensada e o Ensino de Física, com foco no estudo de dispositivos semicondutores nanoestruturados e suas aplicações em circuitos nanoeletrônicos. O desenvolvimento dessas tecnologias representa uma alternativa promissora para a obtenção de dispositivos eletrônicos menores, mais rápidos, energeticamente eficientes e com maior capacidade de processamento. Nesse contexto, a utilização de ferramentas de Nanotecnologia Computacional permite investigar propriedades físicas de sistemas em escala nanométrica, reduzindo custos e acelerando o desenvolvimento tecnológico por meio de simulações computacionais. O estudo concentra-se em fios quânticos e outras nanoestruturas semicondutoras, analisando suas propriedades elétricas, ópticas e magnéticas, bem como seu potencial para aplicações em dispositivos optoeletrônicos e sensores. Paralelamente, os conhecimentos gerados são incorporados ao Ensino de Física por meio da utilização de Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação (TDICs), computação algébrica e laboratórios virtuais, que possibilitam a visualização de fenômenos da Física Contemporânea. Além disso, serão desenvolvidos protótipos experimentais de baixo custo para auxiliar na compreensão de conceitos avançados relacionados à nanoeletrônica e à mecânica quântica, favorecendo a aprendizagem significativa e a formação científica dos estudantes. Dessa forma, o projeto contribui simultaneamente para o avanço da pesquisa em nanoeletrônica e para a inovação nos processos de ensino e aprendizagem em Física.