Nanodiamantes e Grafeno para Tecnologias Quânticas: uma Abordagem Integrada do Laboratório à Sociedade

O projeto ND4QTECH tem como principal objetivo impulsionar o desenvolvimento de tecnologias quânticas inovadoras, sustentáveis e com forte aplicabilidade, através da integração de nanodiamantes (NDs) e grafeno funcionalizado em dispositivos avançados para comunicação, sensorização e computação quântica. Neste enquadramento, o projeto propõe-se a: Desenvolver materiais de elevada qualidade (NDs e grafeno funcionalizado), utilizando métodos de produção sustentáveis, escaláveis e com controlo preciso da morfologia, estrutura e química de superfície; Criar e controlar defeitos quânticos específicos (como SnV? e PbV?), através da implantação iónica de elementos do grupo IV, otimizando as propriedades quântico-ópticas dos NDs para aplicações em comunicação e deteção quântica; Aumentar a coerência quântica no grafeno, através do reforço do acoplamento spin-órbita (SOC) serão exploradas duas estratégias principais: (i) dopagem com átomos pesados, como irídio ou tungsténio; e (ii) engenharia de interfaces com e.g Bi2Se2; Projetar e fabricar dispositivos funcionais impressos, explorando formulações à base de NDs e grafeno e processos de impressão escaláveis, com caracterização por ODMR para sensorização magnética precisa; Desenvolver e aplicar modelos de simulação computacional avançada, para apoiar o design de materiais e dispositivos, e prever o comportamento de defeitos quânticos em diferentes contextos; Explorar as dimensões éticas e epistémicas das tecnologias quânticas, promovendo uma reflexão crítica sobre os métodos, analogias, visualizações e linguagens utilizadas na ciência quântica, assim como sobre a sua comunicação pública com a utilização de um demonstrador desenvolvido para o efeito; Promover a co-criação entre arte, ciência e tecnologia, através de residências artísticas interdisciplinares inspiradas no modelo europeu S+T+ARTS, fomentando novas formas de expressão, participação e envolvimento da sociedade nas tecnologias emergentes; Contribuir para a Transição Digital e Verde, articulando inovação científica e tecnológica com responsabilidade ética e sensibilidade cultural, em linha com os desafios globais atuais. Estes objetivos refletem o caráter transversal e integrador do ND4QTECH, que alia ciência aplicada, engenharia de materiais, fabrico funcional, reflexão crítica e criatividade artística, numa abordagem orientada para soluções tecnológicas de elevado impacto social e económico.