Tesis Magíster

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https://repositorio.udec.cl/handle/11594/192

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Browsing Tesis Magíster by Author "Añazco Barría, Sebastián Alejandro"

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    Relación entre polarización y fricción en interfases agua-grafeno: un estudio atomístico.
    (Universidad de Concepción., 2023) Añazco Barría, Sebastián Alejandro; Wagemann Herrera, Enrique
    En esta investigación se estudió la relación entre la polarización y la fricción en la interfaz agua-grafeno mediante simulación por Dinámica Molecular. Se analizaron dos casos de estudios. En primera instancia se analizó la fricción (λ) en la interfaz entre moléculas de agua depositadas sobre láminas de grafeno no polarizables, mientras que para el segundo caso de estudio se analizó para grafeno polarizable. En ambos casos de estudios se utilizó el modelo de agua polarizable de tipo rígido SWM4-NDP. Los efectos de polarización se simularon mediante el Modelo Clásico Oscilatorio de Drude con potencial de amortiguamiento de Thole. En ambos casos se calculó el coeficiente de fricción (λ) mediante la función de autocorrelación de Green-Kubo. El coeficiente de fricción para el grafeno polarizable presenta un valor promedio aproximado de λP ≈ 1.27 ± 0.009 × 104 Ns/m3, mientras que para el grafeno no polarizable λNP ≈ 1.09 ± 0.0017 × 104 Ns/m3. Esta diferencia es aproximadamente de un 14 %, siendo mayor el valor de la fricción en la interfaz agua-grafeno polarizable. Para complementar el análisis, se calculó la Energía Libre de Gibbs (ΔG) para ambos casos de estudios con la finalidad de analizar las contribuciones estructurales y energéticas del agua además de analizar la barrera de energía. De acuerdo con los resultados obtenidos, la interacción entre el agua y el grafeno polarizable presenta una barrera de energía más corrugada indicando que existe una mayor resistencia al flujo. En conclusión, la inclusión de dipolos inducidos en el grafeno, implica un aumento en el coeficiente de fricción λ, lo que indica que los efectos de la polarización tienen una influencia considerable en el comportamiento de esta.
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