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Previous issue date: 2008 === Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico === Um grande número de problemas desafiadores está associado ao estudo de interfaces, pois existem
inúmeros processos físicos, químicos e biológicos complexos que ocorrem por inteiro na
fronteira entre duas fases, ou são apenas iniciados nessa interface. Como exemplos destes,
podemos citar alguns processos que são importantes na indústria e no mundo natural, e que
envolvem a adsorção de moléculas e de partículas com distribuição de tamanhos extremamente
variadas: armazenamento e seqüestro de poluentes, filtragem, passivação de superfícies, processos
cinéticos e de catálise heterogênea, carcinogênese, farmacoterapia. Um dos modelos de
adsorção mais simples e mais estudado é o de adsorção seqüencial aleatória (ASA). Ao modelo
clássico, no qual unidades são adicionadas uma a uma, ao acaso, em um meio, excluindo-se
sobreposições, foram adicionadas moléculas de diferentes tamanhos, gerando dessa forma uma
atmosfera polidispersa. Esta atmosfera é posta em contato com um substrato de área A com
o qual as moléculas interagem através de forças de dispersão de curto alcance. Estamos interessados,
em particular, no caso em que as moléculas são representadas por quadrados de área
a = l2 distribuídos segundo a lei de escala n(a) = n(1)a−t , com 0 ≤ t < ¥. Estudamos três
regras de preenchimento: uma onde precedência é dada aos elementos menores, outra onde o
privilégio é dado aos maiores e ainda outra onde não há preferência à escolha das moléculas.
Para examinar o rendimento da densidade de preenchimento, q (t ), usamos os vínculos: (i) a
soma da área de todas as moléculas, desde as de área unitária, até a de área máxima, amax, é
igual a A e (ii) n(amax) = 1 e (iii) cada molécula tem apenas uma única chance de ser adsorvida.
Cada regra expõe um comportamento distinto, caracterizado por extremos na densidade
de ocupação, no intervalo 1,0 ≤t ≤ 2,0. Entretanto, para t ≈ 6.0 temos a atmosfera próxima
ao limite monodisperso e, para todas as regras usadas, a fração de cobertura converge para um
valor bem abaixo do caso clássico, onde não há limitação para o número de tentativas de adsorção.
Dentre outros resultados, obtivemos também a ocupação para o caso onde as moléculas
são cubos de volume v = ld com d > 2, onde o aumento em d provoca uma mudança quantitativa
na densidade de ocupação, que pode ser associada ao aumento dos graus de liberdade do
sistema
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