Dinâmica molecular fine-grained e coarse-grained de líquidos iônicos e sistemas de matéria macia

Autor(es)

Rafael Maglia de Souza

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Ribeirão Preto.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (PCARP/BC)
• Data de defesa: 2020-05-13

Membros da banca

Luis Gustavo Dias; Guilherme Menegon Arantes; Kaline Rabelo Coutinho; Gustavo Troiano Feliciano; Eudes Eterno Fileti; Leonardo José Amaral de Siqueira

• Orientador: Luis Gustavo Dias

Resumo

Em mecânica molecular, modelos coarse-grained mapeiam um conjunto de átomos em um único sítio de interação. Essa redução do número de graus de liberdade do sistema diminui o custo computacional das simulações e permite o estudo de sistemas em uma ampla escala espaço-temporal. Neste contexto, a tese apresenta extensões e aplicações do campo de força coarse-grained ELBA para os seguintes sistemas de matéria macia: micelas, bicelas, micelas reversas e aminoácidos. Os resultados mostram que ELBA descreve uma série de propriedades geométricas, termodinâmicas e de transporte dos agregados anfifílicos, em boa concordância com simulações fine-grained (atomísticas) ou experimentos. Nesta tese também é apresentado um modelo coarse-grained top-down para o líquido iônico de 1-etil-3-metil-imidazólio tetracianoborato, calibrado para reproduzir dados experimentais de densidade, viscosidade e coeficientes de difusão das espécies iônicas em função da temperatura. O modelo coarse-grained complementa o estudo de dinâmica molecular fine-grained realizado para o mesmo líquido iônico, pensado como meio eletrolítico de baterias de íon sódio ou potássio. Nas simulações fine-grained, foram avaliadas propriedades termodinâmicas e de transporte deste eletrólito em diferentes quantidades de sais de sódio ou potássio e moléculas de polietilenoglicol (PEO6). As melhores condições do eletrólito (maiores condutividades iônicas e menores viscosidades) ocorreram em baixas quantidades do íon de metal alcalino e PEO6. (AU)

• Processo FAPESP: 17/26102-5 - Simulação computacional do meio eletrolítico de baterias secundárias de íons metálicos alcalinos e/ou alcalinos terrosos
• Beneficiário: Rafael Maglia de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado