"A Transversalidade da Ciência, Tecnologia e Inovações para o Planeta"
5 a 7 de outubro de 2021
Trabalho 15538
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Físico-Química |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Gabriela Viegas Moreira |
| Orientador | LEANDRO GUTIERREZ RIZZI |
| Título | Efeitos do número de coordenação na cinética de nucleação |
| Resumo | A nucleação de partículas em estruturas cristalinas pode ser observada em uma ampla diversidade de sistemas, desde compostos metálicos e organometálicos a polímeros e partículas coloidais. A cinética de formação dos agregados em solução pode ser bastante sensível à difusidade dos mesmos, às condições iniciais e às interações entre as partículas, o que motiva o surgimento de diferentes abordagens para estudar esse fenômeno. No presente trabalho, exploramos primeiramente o método de simulações de Monte Carlo cinético (KMC), que nos permitiu estudar a cinética de nucleação de partículas com diferentes números de coordenação (z), determinando diversas quantidades físico-químicas em função da supersaturação s, tais como o tamanho do núcleo crítico (n*) e a taxa de nucleação estacionária J. Os resultados numéricos que foram obtidos através das simulações de KMC podem ser explicados em termos da teoria atomística de nucleação (ANT), na qual n* e J apresentam uma dependência em lei de potência de s com expoentes que dependem não só de z, mas também das características geométricas das partículas nucleantes. Contudo , dependendo do detalhamento dos modelos de colóides e do solvente considerado, os métodos de Monte Carlo são geralmente limitados à escalas de comprimento pequenas e de tempo curtas. Por isso, nesse trabalho nos dedicamos também a estudar uma metodologia alternativa baseada em equações diferenciais que são inspiradas na abordagem de Smoluchowski. Como um caso particular dessa abordagem teórica mais geral de Smoluchowski, podemos estudar o fenômeno de agregação mediada por monômeros e obter uma expressão teórica para J(s), a qual pode então ser comparada aos resultados para a taxa de nucleação estacionária obtidos através das simulações de KMC. Esperamos que um entendimento mais fundamental sobre os mecanismos envolvidos na nucleação em estruturas cristalinas ajude a traçar o caminho para o desenho racional de novos materiais, com aplicação em nanotecnologia, por exemplo. |
| Palavras-chave | nucleação, monte carlo cinético, física computacional |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
|---|