DinÃmica molecular e cÃlculos ab initio em molÃculas, nanocones de carbono e agregados de Ãgua.

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

17/07/2009

RESUMO

A presente dissertaÃÃo insere-se no escopo da NanociÃncia e da Nanotecnologia, que tÃm como objeto de estudo sÃo sistemas (nanoestruturas, nanopartÃculas, nanoagregados, etc.) com dimensÃes caracterÃsticas no intervalo 1{100 nm (1nm = 10ÂA). Nela sao investigadas: (a) propriedades estruturais de nanocestas moleculares de carbono e sua interaÃÃo com o aminoÃcido L-alanina; (b) a interaÃÃo entre nanocones de carbono anin- hados; e (c) a transiÃÃo estrutural dependente da temperatura de agregados de Ãgua. Os nanosistemas foram estudados atravÃs de DinÃmica Molecular, que permite o estudo de sistemas com cerca atà milhÃes de Ãtomos, e da Teoria do Funcional da Densidade, que permite a obtenÃÃo das propriedades do estado fundamental de sistemas com atà centenas de Âatomos. No estudo das nanocestas de carbono C20-coranuleno, C30-hemifulereno, C35- hemifulereno e C36-triacenaftotrifenileno, obteve-se que as mesmas s~ao estÂaveis a temper- aturas elevadas, e demonstrou-se a capacidade das mesmas de servirem como armadilhas para o aminoÂacido L-alanina, como efeito da mistura dos orbitais  e  nestas estruturas produzida pela curvatura. Nanocones de carbono s~ao estruturas c^onicas de carbono ob- servadas durante o processo de sÂÂntese de nanotubos de carbono, existindo com ^angulos de abertura 19:2 Â, 38:9 Â, 60:0 Â, 83:6 Â, e 112:9 Â. Experimentalmente estes nanocones encontram-se, em geral, aninhados. Para pares de nanocones de carbono aninhados, obteve-se a depend^encia do potencial de interaÂc~ao entre os mesmos com o ^angulo ddas pontas e o nÂumero de Âatomos de carbono. Finalmente, obteve-se que a interaÂc~ao entre molÂeculas de Âagua atravÂes de ligaÂc~oes de hidrog^enio dÂa origem a agregados estÃveis de Ãgua: dÃmeros , trÃmeros, tetrÃmeros, pentÃmeros, hexÃmeros, etc. quando formados por duas, trÃs, quatro, cinco e seis molÃculas de Ãgua, respectivamente. Para estes agregados, foi obtido o potencial de interaÃÃo entre duas camadas empilhadas, e demonstrou-se uma surpreendente transiÃÃo de fase de dois trÃmeros empilhados para um hexÃmero, de quatro trÃmeros empilhados para dois hexÃmeros, e tambÃm de trÃs tetrÃmeros empilhados para dois hexÃmeros. As pesquisas realizadas enquadram-se na temÃtica de atuaÃÃo do In- stituto de NanoBioEstruturas &SimulaÃÃo NanoBioMolecular [NANO(BIO)SIMES], um dos Institutos Nacionais de CiÃncia e Tecnologia financiados pelo CNPq a partir do inÃcio de 2009, que visa desenvolver atividades de pesquisa e formaÃÃo de recursos humanos de alto nÃvel em nanobioestruturas e simulaÃÃo nanobiomolecular.

ASSUNTO(S)

fisica atomica e molecular dft dinÃmica molecular agregados de Ãgua carbono

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