Disciplina Curricular
Física da Matéria Mole FMMol
Mestrado Bolonha em Física - 2_MFis 2015/16 a 2019/20
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Esta unidade curricular está focada na compreensão das propriedades de agregados macroscópicos de micropartículas. Estes componentes, à escala do mícron, agregam-se em materiais com um comportamento por vezes inesperado. Muitos são utilizados na vida quotidiana e têm um número crescente de aplicações tecnológicas. Exemplos destes materiais incluem cristais líquidos, polímeros, colóides e matéria granular. As descrições teóricas atuais da matéria mole são baseadas nas ferramentas da mecânica estatística clássica de equilíbrio e de nãoequilíbrio, na quebra espontânea de simetria e na física de muitos corpos.
Programa
1. Introdução 1.1. O que é matéria mole ? 1.2. Polímeros, Colóides, Surfactantes e Cristais Líquidos. 1.3. O que é comum em matéria mole ? 2. Soluções de matéria mole 2.1. Termodinâmica de soluções 2.2. Separação de fases 2.3. Modelo de rede 2.4. Soluções de polímeros 2.5. Soluções coloidais 2.6. Soluções multi-componentes 3. Superfícies e surfactantes 3.1. Tensão superficial 3.2. Wetting 3.3. Surfactantes 3.4. Potenciais interfaciais 4. Cristais Líquidos 4.1. Cristais líquidos nemáticos 4.2. Teoria de campo médio para a transição isótropo-nemático 4.3. Teoria de Landau-de Gennes 4.4. Efeitos de um gradiente espacial na ordem nemática 4.5. Teoria de Onsager para a transição isótropo-nemático de soluções coloidais 5. Movimento Browniano, flutuações térmicas e partículas ativas 5.1. Movimento Browniano de uma partícula esférica: aproximação de Langevin, funções de correlação e movimento num potencial 5.2. Movimento Browniano de uma partícula com forma generalizada 5.3. Flutuação-dissipação 5.4. Movimento de uma partícula ativa 6. Princípio variacional em matéria mole: 6.1. Princípio variacional para a dinâmica de sistemas partícula-fluído 6.2. Princípio de Onsager 6.3. Difusão em soluções diluídas e concentradas 7. Difusão e permeabilidade 7.1. Correlações espaciais 7.2. Sedimentação de partículas 7.3. Cinética de separação de fases 8. Propriedades reológicas de matéria mole 8.1. Elasticidade e plasticidade 8.2. Viscosidade: fluídos newtonianos e não newtonianos 8.3. Visco-elasticidade e visco-plasticidade
Métodos de ensino e avaliação
Ensino: Discussão dos diferentes sistemas e técnicas nas aulas teóricas e resolução de problemas nas aulas teóricopráticas. A participação dos alunos nas aulas é fortemente encorajada. Avaliação: 50% exercícios das aulas teóricopráticas, 50% projeto final.