Fome e Abundância: Um Paradoxo Brasileiro?
17 a 22 de outubro de 2016
Trabalho 5718
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Química teórica e experimental |
| Setor | Departamento de Química |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | Outros |
| Primeiro autor | Eduardo Ribeiro Almeida |
| Orientador | EMILIO BORGES |
| Título | Análise das estabilidades relativas e do mecanismo de crescimento de clusters Arn-Cl2(n=1-20) gerados a partir de uma simulação por dinâmica molecular |
| Resumo | Clusters de complexos de Van der Waals são agregados constituídos pela interação de gases nobres com espécies moleculares e que podem ser encontrados, por exemplo, na composição da atmosfera. Com intuito de promover a compreensão da natureza dessas interações químicas fracas em sistemas gasosos ou condensados, no presente trabalho analisou-se um sistema protótipo de clusters Arn-Cl2 (n=1-20) gerados a partir de uma simulação por dinâmica molecular. Esse sistema tem uma grande relevância no campo da nanotecnologia pois têm-se mostrado altamente eficiente, na forma de feixes, em processos de gravações em dispositivos nano-eletromecânicos. A análise desse sistema protótipo envolveu a determinação dos mínimos de energia potencial, das geometrias mais estáveis e do mecanismo de crescimento desses clusters utilizando um algoritmo computacional desenvolvido no trabalho. A arquitetura desse algoritmo consistiu em uma busca de mínimos globais a partir de um processo estocástico acoplado a uma simulação por dinâmica molecular empregando as equações de Hamilton. Como diferencial desse trabalho, o protótipo foi modelado utilizando uma superfície de energia potencial intramolecular não-rígida que permitiu caracterizar os efeitos de relaxação molecular sobre as estruturas e suas energias. O mecanismo de crescimento também foi discutido à luz da formação da primeira camada de solvatação, uma estrutura em que os átomos de argônio envolvem totalmente a molécula promovendo grande estabilização do sistema. Na construção da superfície de potencial, as interações presentes nos clusters foram modeladas com base em potencias de pares: potencial de Morse para a interação Cl-Cl, potencial de Aziz para a interação Ar-Ar e o potencial Morse-Spline-Van der Waals para a interação Ar-Cl. A eficiência do método empregado nessa construção teórica foi consubstanciada pela obtenção de estruturas mais estáveis quando comparadas tanto com a primeira etapa do algoritmo desenvolvido, que consistia na procura randômica por mínimos de energia, quanto a trabalhos existentes na literatura que consideravam a aproximação rígida. Esse comportamento pode ser atribuído ao fato de que a metodologia empregada leva em consideração o movimento interno da molécula central Cl2 do cluster, acarretando em uma maior estabilização da estrutura como um todo pelo efeito da relaxação molecular. Em geral, esse efeito não é levado em conta em métodos que empregam softwares comerciais. Por fim, a simulação por dinâmica molecular de clusters Arn-Cl2 (n=1-20), utilizando uma superfície de energia potencial construída com dados experimentais dentro de uma aproximação não-rígida, se mostrou eficiente uma vez que possibilitou a obtenção de estruturas mais estáveis em relação a dados de trabalhos anteriores. Assim, a presente simulação, empregando um protótipo de clusters, possibilitou o entendimento e a extração de informações da natureza de um sistema ou um processo químico envolvendo interações fracas. |
| Palavras-chave | Clusters de complexos de Van der Waals, Arn-Cl2, simulação por dinâmica molecular |
| Forma de apresentação..... | Painel |