Informe de investigador

Informe científico de investigador: Zarragoicoechea, Guillermo Jorge (2011-2012)

Resumen

-En el estudio de nanopartículas se propuso un modelo formado por dipolos eléctricos confinados sobre la superficie de una esfera de Hamaker. Este modelo se estudió usando simulación numérica de Monte Carlo. En este modelo de confinamiento esférico el comportamiento estructural del sistema es muy variado. Se observó que las nanopartículas se unen formando una corona de dipolos entre ellas. Experimentos recientes sobre nanopartículas de oro muestran el mismo comportamiento estructural, y la adhesión de las nanopartículas podría ser explicada por esa corona de dipolos. La dificultad en este caso fue en tiempo de cálculo, pero de todos modos pudieron realizarse con una PC con un procesador Quad Core. -En el estudio de nanotubos, se utilizó un modelo de Ising sobre un nanotubo formado por sucesivas capas de red tipo panal de abeja. Se estudia el efecto de campos magnéticos superficiales y volumétricos sobre las fases y el comportamiento crítico del sistema. -Con el modelo de interacción atractivo (corto alcance)/repulsivo (largo alcance) se continuó estudiando el comportamiento de ecosistemas áridos y semiáridos. Maximizando la entropía de Shannon para la distribución de individuos en el ecosistema, se puede realizar una analogía con la termodinámica, con lo cual podemos utilizar la mecánica estadística y la simulación Monte Carlo. Estos ecosistemas presentan patrones de distribución (laberintos, franjas, matorrales regulares, etc.) por el agregado de individuos en su colaboración y competencia por los pocos recursos disponibles. Los resultados obtenidos con nuestro modelo son excelentes. Además se propone que, utilizando el coeficiente de variación del tamaño medio de cluster, se puede predecir el umbral de desertificación. Este coeficiente podría medirse experimentalmente. Este estudio puede ser de interés para la provincia, pues se podrían estudiar las alertas tempranas de desertificación del ecosistema y tratar de prevenirla. -En el caso de cavitación en árboles, se estudiaron las curvas de vulnerabilidad en relación con las propiedades intrínsecas del sistema xilemático de los árboles. El modelo matemático relaciona la conductividad hidráulica, la presión de cavitación y las propiedades geométricas y fisicoquímicas del xilema, obteniéndose un ecuación diferencial de Verhulst. La comparación de la teoría con resultados experimentales realizados sobre varios tipos de árboles muestra muy buenos resultados. -Colaboración con otro grupo del IFLYSIB para obtener la función de distribución radial de un modelo primitivo de electrolito. Se utilizó simulación de Monte Carlo sobre un modelo de interacción coulombiano. Los resultados se utilizaron para poder comparar con la teoría de algoritmo genético.

Palabras clave
Nanopartículas
corona de dipolos
Nanotubos
ecosistemas áridos y semiáridos
cavitación en árboles
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