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DOUTORADO: Depletion forces exerted by passive and active matter on passive colloids.
Mar 30@1:30 pm

DISCENTE: LEVI RODRIGUES LEITE

DATA: 30/03/2017

HORA: 13:30

LOCAL: SALA DE SEMINÁRIO

TÍTULO:

Depletion forces exerted by passive and active matter on passive colloids.

PALAVRAS-CHAVES:

Colloids, diffusion, depletion force, molecular dynamics.

PÁGINAS: 125

GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra

ÁREA: Física

SUBÁREA: Física da Matéria Condensada

RESUMO:

Nesta tese propõe-se o estudo da influência das forças de depleção induzidas em partículas

passivas em função do meio (partículas) que as circundam.

Na primeira parte do trabalho, estudam-se as forças de depleção exercidas por partículas

ativas (auto-propelidas) em objetos passivos circulares e elípticos através do cálculo

numérico. Mostra-se que um banho de partículas ativas pode induzir forças repulsivas e

atrativas que são sensíveis à forma e orientação dos objetos passivos. Em geral, a força

resultante nos objetos passivos devido às partículas ativas são estudadas como função da

forma e orientação dos objetos passivos, magnitude do ruído angular e distância entre os

objetos passivos. No caso em que a separação entre objetos passivos é menor que um

diâmetro de partícula ativa, o aumento desta separação resulta em um amento na magnitude

das forças de depleção, que são repulsivas neste caso. Para distâncias entre os objetos

passivos maiores que um diâmentro da partícula ativa, a magnitude da força de depleção

sempre decresce com o aumento da distância entre as partículas passivas. Observa-se

também que a natureza da força de depleção (atrativa ou repulsiva) depende da forma e

orientação relativa das partículas passivas. Observa-se que uma força de depleção atrativa

ocorre quando objetos passivos de forma elíptica são dispostos lado a lado, mas de modo

que os semi-eixos maiores estão paralelos e não alinhados. Isto ocorre para uma concetração

(ou densidade) suficientemente alta do banho de partículas ativas.

Na segunda parte do trabalho, estuda-se a dependência da força de depleção em relação a

forma dos objetos que sofrem tal interação. Neste caso, os objetos passivos “grandes”

(formas elíptica, triangular e semi-circular), que sofrem a interação de depleção, estão

imersos em um solvente passivo (banho de partículas passivas com dimensões menores).

Emconcordância com os resultados de Asakura-Oosawa, observa-se que o banho passivo

sempre induz forças de depleção repulsivas independentemente da forma dos obejtos

passivos. No entanto, a intensidade das forças de depleção são sensíveis à forma do

osbtáculo e à temperatura do banho de partículas passivas, bem como em relação ao

tamanho dos objetos passivos que sofrem a interação de depleção e densidade das partículas

do banho. Modificando-se a forma dos objetos passivos de elíptico para triangular, a

magnitude das forças repulsivas de depleção aumentam em duas ordens de magnitude. Para

o caso do objetos semi-circulares, oscilações fortemente amortecidas são observadas na

força de depleção, ressaltando-se que tais forças são consideravelmente sensíveis à distância

entre os objetos passivos. Para o caso de objetos triangulares, observa-se que as forças de

depleção induzidas podem ser atrativas ou repulsivas dependendo da forma triangular dos

objetos (ângulo interno), tornando-se um parâmetro de controle da força de depleção

resultante.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição – ARISTEU ROSENDO PONTES LIMA – UNILAB
Externo à Instituição – DIEGO DE LUCENA CAMARÃO – UFC
Externo à Instituição – FABRICIO QUEIROZ POTIGUAR – UFPA
Interno – 1166634 – GIL DE AQUINO FARIAS
Presidente – 4299623 – WANDEMBERG PAIVA FERREIRA

Apr
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seg
DOUTORADO : Análise da equação de Scherrer pela Teoria Dinâmica da Difração de Raios X aplicada a distribuições de tamanho de cristalitos
Apr 3@9:00 am

DISCENTE: FRANCISCO TIAGO LEITÃO MUNIZ

DATA: 03/04/2017

HORA: 09:00

LOCAL: SALA DE SEMINÁRIO

TÍTULO:

Análise da equação de Scherrer pela Teoria Dinâmica da Difração de Raios X aplicada a distribuições de tamanho de cristalitos

PALAVRAS-CHAVES:

Teoria Dinâmica, difração de raios X, espessura do cristal, perfil de difração.

PÁGINAS: 100

GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra

ÁREA: Física

SUBÁREA: Física da Matéria Condensada

RESUMO:

A equação de Scherrer é uma ferramenta amplamente utilizada para determinar o

tamanho de cristalito em amostras policristalinas. No entanto, não é inteiramente clara

a confiabilidade de sua aplicação para cristalitos de tamanhos grandes porque a sua

dedução é baseada na teoria cinemática da difração de raios X. Para cristais grandes e

perfeitos é mais adequado utilizar a teoria dinâmica da difração de raios X. Por causa

do aparecimento de materiais policristalinos com alto grau de perfeição cristalina e de

tamanhos grandes acreditamos que é importante estabelecer um limite de tamanho de

cristalito para os quais a equação de Scherrer pode ser aplicada. Os perfis de difração

dos picos são calculados utilizando a teoria dinâmica da difração de raios X para várias

reflexões de Bragg e tamanhos de cristalitos de Si, LaB 6 e CeO 2 . A largura a meia altura

dos picos (FWHM’s) é extraída e o tamanho de cristalito é calculado utilizando a

equação de Scherrer. Mostrou-se que para cristais com coeficientes de absorção linear

abaixo de 2117,3 cm -1 a equação de Scherrer á valida para cristalitos com tamanhos

até 600 nm. Mostra-se também que a medida que o tamanho aumenta apenas os picos

com valores de 2θ mais elevados fornecem bons resultados, e se formos utilizar picos

com valores de 2θ ≥ 60° o limite para o uso da equação de Scherrer irá até 1 μm. Em seguida foi

feito um estudo levando em consideração distribuições de tamanho de cristalito

(gaussiana e lognormal). Foram calculados os perfis de difração pela teoria dinâmica

considerando distribuições de tamanho de cristalito estreitas e largas. Foi mostrado que

quanto maior o valor do desvio padrão, ou seja, mais alargada for a função distribuição,

maior também será o erro no valor do tamanho de cristalito obtido pela equação de

Scherrer nestes perfis. Também foi mostrado que, para quaisquer das distribuições

centralizadas em qualquer região de tamanho e para qualquer valor de desvio padrão

utilizados, a largura integrada (FWHM int ) dos picos de difração fornece melhores

resultados para o tamanho de cristalito do que a largura do pico (FWHM).

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição – CARLOS DE OLIVEIRA PAIVA SANTOS – UNESP
Interno – 1803300 – JOSE ALVES DE LIMA JUNIOR
Interno – 1166104 – JOSE MARCOS SASAKI
Externo à Instituição – LISANDRO PAVIE CARDOSO – UNICAMP
Interno – 1165636 – PAULO DE TARSO CAVALCANTE FREIRE