Modelos unidimensionais na rede com inspiração em biomembranas: pseudo-transições e quase-fases (2021)
- Authors:
- Autor USP: LOURENÇO, TIAGO FERREIRA - IF
- Unidade: IF
- Sigla do Departamento: FGE
- DOI: 10.11606/D.43.2021.tde-13092021-120600
- Assunto: MECÂNICA ESTATÍSTICA
- Keywords: MODELOS ESTATÍSTICOS NA REDE; MODELOS ESTATÍSTICOS PARA BIOMEMBRANAS; MODELOS UNIDIMENSIONAIS; PSEUDO-TRANSIÇÕES; QUASE-FASES; BIOMEMBRANES LATTICE MODELS; ONE-DIMENSIONAL MODELS; PSEUDO-TRANSITIONS; QUASI-PHASES; STATISTICAL LATTICE MODELS; STATISTICAL MECHANICS
- Language: Português
- Abstract: Membranas biológicas são as barreiras que separam o interior do exterior das células dos animais, além promoverem diversos processos bioquímicos responsáveis pela regulação da composição intracelular e a comunicação intercelular. Estudos sobre as propriedades físicas das membranas buscando a melhor compreensão das suas funções biológicas têm atraído cada vez mais atenção. Os principais componentes desses sistemas são os lipídios, moléculas anfifílicas, isto é, feitas de duas porções: uma cabeça polar e caudas apolares. O efeito hidrofóbico combinado com a interação eletrostática induz a agregação e formação de estruturas estáveis. Experimentos feitos com membranas modelo sugerem a existência de fases termodinâmicas distintas, onde ocorrem transições sob variação de determinados parâmetros, como temperatura e pressão lateral. Os modelos simplificados na rede são importantes ferramentas para a descrição desses sistemas. O mais conhecido é o modelo de Doniach, que possui dois estados que traduzem a configuração das caudas apolares, enquanto esticadas ou enquanto dobradas, esta última possuindo degenerescência. Recentemente, Guidi e Henriques propuseram uma modificação no modelo: o fluido de rede de Doniach (DLG), por meio da adição de um estado representando um buraco na rede, possibilitando descrever flutuações na densidade. O DLG possui solução obtida por aproximação de campo médio e por simulações computacionais. Neste trabalho, trataremos de obter a solução exata para o caso unidimensional, através do método da matriz de transferência, e lançaremos um olhar sobre as propriedades do seu diagrama de fases.Concomitantemente, desenvolveremos algumas ideias relacionadas ao fenômeno das pseudo-transições e quase-fases, termos que se referem a mudanças abruptas, mas contínuas, nas propriedades do sistema devido à variação de temperatura, manifestados na primeira derivada da energia livre, e acompanhadas de picos na segunda derivada, características de transições descontínuas e contínuas, respectivamente. Não obstante, essas quase-fases não são separadas por linhas onde a energia livre perde a analiticidade, de sorte que não se tratam de transições de fase formais (daí vem a sugestiva terminologia). Por fim, salientamos que modelos unidimensionais podem nos dar pistas valiosas sobre o comportamento dos mesmos sistemas em dimensões maiores, como é o caso das pseudo-transições. O conhecido modelo de Ising apresenta tal propriedade, bem como o fluido de rede de Doniach, sinalizando a existência de transições de fase - que de fato ocorrem - nas suas versões de dimensão maior que um.
- Imprenta:
- Data da defesa: 25.08.2021
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
LOURENÇO, Tiago Ferreira. Modelos unidimensionais na rede com inspiração em biomembranas: pseudo-transições e quase-fases. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-13092021-120600/. Acesso em: 24 abr. 2024. -
APA
Lourenço, T. F. (2021). Modelos unidimensionais na rede com inspiração em biomembranas: pseudo-transições e quase-fases (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-13092021-120600/ -
NLM
Lourenço TF. Modelos unidimensionais na rede com inspiração em biomembranas: pseudo-transições e quase-fases [Internet]. 2021 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-13092021-120600/ -
Vancouver
Lourenço TF. Modelos unidimensionais na rede com inspiração em biomembranas: pseudo-transições e quase-fases [Internet]. 2021 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-13092021-120600/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.43.2021.tde-13092021-120600 (Fonte: oaDOI API)
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