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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/41176
Tipo: | TCC |
Título: | Auto-organização de partículas coloidais do tipo patchy |
Autor(es): | Billotta, Kaique Gracia de Sá |
Orientador: | Carmona, Humberto de Andrade |
Palavras-chave: | Moléculas;Galáxias;Dinâmica molecular |
Data do documento: | 2018 |
Citação: | BILOTTA, K. G. S. Auto-organização de partículas coloidais do tipo patchy. 2018. 37 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. |
Resumo: | Auto-organização é um princípio fundamental que gera a organização estrutural em todas as escalas, podendo variar de moléculas a galáxias. Tal fenômeno é definido como um processo no qual partes ou componentes desordenadas de um sistema pré-existente formam padrões estruturais. A simulação e reprodução dessas estratégias de organização, bem como novas moléculas com a habilidade de se auto organizarem ´e uma técnica bastante relevante em nanotecnologia. Em sistemas do tipo matéria mole (coloides, polímeros, etc.), as ligações são facilmente quebradas e reformadas, permitindo assim que o sistema se reorganize de diferentes formas, resultando na formação de muitos agregados. Avanços em técnicas experimentais permitiram a criação de partículas coloidais blindadas com sítios ativos -patches - gerando diferentes funcionalidades nessa partícula. Diferente do coloide padrão, as partículas do tipo patchy formam estruturas com um estado fundamental, que é regido pela anisotropia específica da interação. Um sistema com essas partículas, portanto, surge de maneira promissora para se alcançar o controle necessário da forma e da interação entre agregados constituintes para a formação de materiais funcionais. Neste trabalho, fazendo uso do m´método computacional de dinâmica molecular, mostramos que para um sistema de partículas com dois, três e quatro sítios ativos, a interação resultante varia com a densidade e a carga total de cada partícula. Além disso foi feita uma análise microestrutural dos ângulos de ligação entre partículas com dois patches. Com o estudo da função distribuição radial, foi possível observar a formação e estrutura de agregados percolantes para partículas com dois e três sítios ativos, ao passo que para partículas com quatro sítios ativos nenhuma configuração resultou em um agregado percolante. |
Abstract: | Self-organization is a fundamental principle that generates structural organization on all scales, ranging from molecules to galaxies. This phenomenon is defined as a process in which parts or disordered components of a pre-existing system standards structural form. The simulation and reproduction of these organizational strategies and new molecules with the ability to self-organize is a key technique in nanotechnology. In systems of type soft matter (colloids, polymers, etc.) links are broken and reformed, allowing the system to reorganize in different ways, resulting in the formation of many clusters. Advances in experimental techniques have allowed the creation of armored colloidal particles with active sites -patches - generating different functionalities that particle. Unlike standard colloid particles patchy type structures form with a ground state, which is governed by specific interaction anisotropy. A system with these particles therefore appears promising way to achieve the necessary control of the shape and the interaction between constituents’ clusters for the formation of functional materials. In this work, using the computational method of molecular dynamics, we show that for a particle system with two, three and four active sites, the resulting interaction varies with the density and the total load of each particle. Furthermore, it was made a microstructural analysis of the bond angles between particles with two patches. With this study the radial distribution function, it was possible to observe the formation and structure of percolating particles clusters with two or three active sites, whereas for particles with four active sites any configuration resulted in a percolating cluster. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/41176 |
Aparece nas coleções: | FÍSICA-BACHARELADO - Monografias |
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