{"id":115947,"date":"2018-03-11T10:44:41","date_gmt":"2018-03-11T10:44:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/simulacion-por-ordenador-de-materia-condensada-nuevos-modelos-de-agua-calculo-de-propiedades-y-procesos-de-nucleacion\/"},"modified":"2018-03-11T10:44:41","modified_gmt":"2018-03-11T10:44:41","slug":"simulacion-por-ordenador-de-materia-condensada-nuevos-modelos-de-agua-calculo-de-propiedades-y-procesos-de-nucleacion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/quimica-fisica\/simulacion-por-ordenador-de-materia-condensada-nuevos-modelos-de-agua-calculo-de-propiedades-y-procesos-de-nucleacion\/","title":{"rendered":"Simulaci\u00f3n por ordenador de materia condensada: nuevos modelos de agua, c\u00e1lculo de propiedades y procesos de nucleaci\u00f3n."},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Miguel Angel Gonzalez Gonzalez <\/strong><\/h2>\n<p>El agua es una de las mol\u00e9culas m\u00e1s comunes e importantes para la vida. Es considerada el disolvente universal, ya que forma parte como medio de reacci\u00f3n en infinidad de reacciones qu\u00edmicas ysobre todo como medio en el que se desarrolla la vida.Durante muchos a\u00f1os se han determinado sus propiedades qu\u00edmico-f\u00edsicas y todav\u00eda sigue siendo objeto de estudio. El agua en estado l\u00edquido presenta anomal\u00edas en las propiedades termodin\u00e1micas. Estas anomal\u00edas son m\u00e1s evidentes cuando disminuimos la temperatura oentramos en la regi\u00f3n de las presiones negativas (condiciones extremas). Existe un l\u00edmite experimental, vinculado a esta regi\u00f3n, que dificulta el avance en el estudio de las propiedades an\u00f3malas del agua l\u00edquida: por un lado, cuando se subenfr\u00eda el agua, \u00e9sta acaba transformandose en hielo; por el otro, a presiones negativas el agua l\u00edquida termina cavitando. Estas son las condiciones termodinamicas es donde la simulaci\u00f3n molecular se hace imprescindible.En simulaci\u00f3n molecular no hay esos problemas, los tiempos caracter\u00edsticos son suficientes para caracterizar el agua l\u00edquida en condiciones de metaestabilidad. Por lo tanto obtenemos informaci\u00f3n sobre el agua metaestable en la region de condiciones extremas, siempre y cuando la simulaci\u00f3n se realice conun modelo de agua robusto y fiable. En nuestro caso, se ha elegido el modelo de potencial de agua tip4p\/2005.Es posible simular el comportamiento de las propiedades termodin\u00e1micas an\u00f3malas del tip4p\/2005 y construir el escenario termodin\u00e1mico del modelo, con el cual se interpretan las anomal\u00edas del agua. Llamamos escenario termodin\u00e1mico de una sustancia al plano p-t donde se representan los puntos cr\u00edticos y triple, las l\u00edneas de coexistencia entre fases y los lugares geom\u00e9tricos de los m\u00e1ximos y m\u00ednimos de las funciones respuesta que presentan anomal\u00edas en su comportamiento. El escenario termodin\u00e1mico del modelo se compara con los escenarios te\u00f3ricos propuestos en la literatura para poder interpretar las propiedades an\u00f3malas del agua, ya que cada uno de ellos ofrece una explicaci\u00f3n diferente.Adem\u00e1s el escenario del modelo se valida con datos experimentales, siendo los primeros valores experimentales de la presencia de la l\u00ednea de m\u00e1ximos de la compresibilidad isoterma.La nucleaci\u00f3n es el proceso estoc\u00e1stico de generaci\u00f3n de embriones de la nueva fase termodin\u00e1micamente estable dentro de la fase metaestable. Este proceso es activado y viene descrito por:el m\u00e1ximo de la barrera de energ\u00eda libre de nucleaci\u00f3n, el tama\u00f1o del n\u00facleo cr\u00edtico y la tasa de nucleaci\u00f3n. Las t\u00e9cnicas m\u00e1s utilizada para el estudio de la nucleaci\u00f3n se pueden dividir en dos grupos: t\u00e9cnicas para procesos de nucleaci\u00f3n espont\u00e1nea y t\u00e9cnicas para eventos raros. Cuando la barrera de energ\u00eda libre no es alta, el sistema es capaz de cruzarla y transformarse en la nueva fase: a este hecho le llamamos proceso de nucleaci\u00f3n espont\u00e1nea. La nucleaci\u00f3n de este tipo de procesos se estudia por medio la t\u00e9cnica mean first passage time. En el caso de los eventos raros, es decir, cuando el sistema no es capaz de cruzar la barrera de energ\u00eda libre porque es demasiado alta se ha utilizado para el c\u00e1lculo del m\u00e1ximo de la barrera el m\u00e9todo umbrella sampling. En nuestra investigaci\u00f3n hemos utilizado todas estas herramientas, mfpt y umbrella sampling, para estudiar la nucleaci\u00f3n de burbujas en el agua metaestable a presiones negativas.Como modelo de potencial de agua hemos usado el tip4p\/2005, el mismo que se usa para describir el escenario termodin\u00e1mico en condiciones extremas.Adem\u00e1s se propone un modelo agua flexible que mantiene las excelentes predicciones del tip4p\/2005 aumentando los grados de libertad de la mol\u00e9cula.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Simulaci\u00f3n por ordenador de materia condensada: nuevos modelos de agua, c\u00e1lculo de propiedades y procesos de nucleaci\u00f3n.<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Simulaci\u00f3n por ordenador de materia condensada: nuevos modelos de agua, c\u00e1lculo de propiedades y procesos de nucleaci\u00f3n. <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Miguel Angel Gonzalez Gonzalez <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Complutense de Madrid<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 29\/06\/2014<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Chantal Valeriani<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Carlos Vega de las heras <\/li>\n<li>Fernando Bresme fern\u00e1ndez (vocal)<\/li>\n<li>eva Gonz\u00e1lez noya (vocal)<\/li>\n<li>pedro Tarazona lafarga (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Miguel Angel Gonzalez Gonzalez El agua es una de las mol\u00e9culas m\u00e1s comunes e importantes para la 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