A pesquisa e descoberta de novos materiais sempre impulsionou a evolução humana e a tecnologia. A exploração do espaço químico desconhecido por meio da teoria do funcional de densidade (DFT) pode acelerar esse processo e abrir caminho para avanços em áreas como computação quântica.
Ao longo da história humana, a inovação material caminhou lado a lado com a evolução tecnológica. Da produção de aço à criação de cristais de silício de alta pureza, novos materiais têm sido fundamentais para impulsionar avanços científicos e tecnológicos em áreas como eletrônica, energia e supercondutores. Atualmente, o Banco de Dados de Estruturas de Cristais Inorgânicos (ICSD) conta com cerca de 200.000 materiais registrados e continua a crescer a cada ano.
Apesar do vasto acervo de materiais disponíveis, há ainda um grande espaço para exploração em fases ternárias e superiores. Acredita-se que apenas cerca de 16% dos compostos ternários e 1% dos quaternários estejam parcialmente revelados. Além disso, os repositórios de materiais atuais são quimicamente e sinteticamente enviesados, o que indica a possibilidade de estarmos perdendo compostos promissores ainda desconhecidos.
A fim de superar as limitações experimentais e aumentar a eficiência na descoberta de novos materiais, os cientistas têm recorrido à teoria do funcional de densidade (DFT) para realizar pré-triagens computacionais. Essa abordagem já mostrou resultados promissores em áreas como baterias de íons de lítio, semicondutores de nitreto e supercondutores de alta temperatura. A exploração computacional de materiais desconhecidos, aliada à previsão de estrutura cristalina, pode levar à descoberta de materiais com propriedades únicas e aplicações inovadoras, como na computação quântica, abrindo caminho para um futuro ainda mais avançado e promissor.
