PIRES, Marcelo da Silva. Dinâmica molecular e cálculos ab initio em moléculas, nanocones de carbono e agregados de água. 2009. 95 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-23T20:42:04Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_mspires.pdf: 6865198 bytes, checksum: 5e8a1e933acef9d9453a7b24155a31de (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-23T21:05:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_mspires.pdf: 6865198 bytes, checksum: 5e8a1e933acef9d9453a7b24155a31de (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-23T21:05:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_mspires.pdf: 6865198 bytes, checksum: 5e8a1e933acef9d9453a7b24155a31de (MD5) Previous issue date: 2009 / A presente dissertação insere-se no escopo da Nanociência e da Nanotecnologia, que têm como objeto de estudo são sistemas (nanoestruturas, nanopartículas, nanoagregados, etc.) com dimensões características no intervalo 1{100 nm (1nm = 10ºA). Nela sao investigadas: (a) propriedades estruturais de nanocestas moleculares de carbono e sua interação com o aminoácido L-alanina; (b) a interação entre nanocones de carbono anin- hados; e (c) a transição estrutural dependente da temperatura de agregados de água. Os nanosistemas foram estudados através de Dinâmica Molecular, que permite o estudo de sistemas com cerca até milhões de átomos, e da Teoria do Funcional da Densidade, que permite a obtenção das propriedades do estado fundamental de sistemas com até centenas de ¶atomos. No estudo das nanocestas de carbono C20-coranuleno, C30-hemifulereno, C35- hemifulereno e C36-triacenaftotrifenileno, obteve-se que as mesmas s~ao est¶aveis a temper- aturas elevadas, e demonstrou-se a capacidade das mesmas de servirem como armadilhas para o amino¶acido L-alanina, como efeito da mistura dos orbitais ¼ e ¾ nestas estruturas produzida pela curvatura. Nanocones de carbono s~ao estruturas c^onicas de carbono ob- servadas durante o processo de s¶³ntese de nanotubos de carbono, existindo com ^angulos de abertura 19:2 ±, 38:9 ±, 60:0 ±, 83:6 ±, e 112:9 ±. Experimentalmente estes nanocones encontram-se, em geral, aninhados. Para pares de nanocones de carbono aninhados, obteve-se a depend^encia do potencial de intera»c~ao entre os mesmos com o ^angulo ddas pontas e o n¶umero de ¶atomos de carbono. Finalmente, obteve-se que a intera»c~ao entre mol¶eculas de ¶agua atrav¶es de liga»c~oes de hidrog^enio d¶a origem a agregados estáveis de água: dímeros , trímeros, tetrâmeros, pentâmeros, hexâmeros, etc. quando formados por duas, três, quatro, cinco e seis moléculas de água, respectivamente. Para estes agregados, foi obtido o potencial de interação entre duas camadas empilhadas, e demonstrou-se uma surpreendente transição de fase de dois trímeros empilhados para um hexâmero, de quatro trímeros empilhados para dois hexâmeros, e também de três tetrâmeros empilhados para dois hexâmeros. As pesquisas realizadas enquadram-se na temática de atuação do In- stituto de NanoBioEstruturas & Simulação NanoBioMolecular [NANO(BIO)SIMES], um dos Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia financiados pelo CNPq a partir do início de 2009, que visa desenvolver atividades de pesquisa e formação de recursos humanos de alto nível em nanobioestruturas e simulação nanobiomolecular.