VERAS, Diego Frankin de Souza. Solitons em macromoléculas poliméricas helicoidais. 2012. 79 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-20T20:11:29Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_dfsveras.pdf: 1461424 bytes, checksum: e03cd018aa0d13ccd561b6569912d54e (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-21T20:39:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_dfsveras.pdf: 1461424 bytes, checksum: e03cd018aa0d13ccd561b6569912d54e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-21T20:39:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_dfsveras.pdf: 1461424 bytes, checksum: e03cd018aa0d13ccd561b6569912d54e (MD5) Previous issue date: 2012 / Um dos desafios da Física Teórica é a tentativa de explorar como seus conceitos e técnicas podem ser aplicados à Biologia para descrever a dinâmica da matéria viva. A complexidade da estrutura e organização dos sistemas biológicos conduz a efeitos não-lineares onde é possível a manifestação de mecanismos solitônicos. Uma forma atrativa de se estudar a propagação de energia vibracional em biopolímeros, tais como proteínas, é baseada em modelos de redes não-lineares. Na década de 1970, Davidov sugeriu que os modos de vibrações intramoleculares de uma proteína estão relacionados às interações presentes nas deformações de sua estrutura e propagam ao longo da cadeia polipeptídica com velocidade constante. Este é um comportamento de ondas solitárias (soluções de certas classes de equações de onda não-lineares). Os modelos básicos utilizados para se estudar a dinâmica não linear de macromoléculas poliméricas trabalham com redes anarmônicas unidimensionais. No entanto, tais moléculas são tridimensionais e é necessário levar em conta não apenas deslocamentos longitudinais mas também deslocamentos transversais à cadeia. Com base no fato de que, no estado fundamental, uma macromolécula polimérica assume a forma de uma hélice, estudamos um modelo físico que descreve a dinâmica não linear de polímeros, em particular, para uma proteína alfa-hélice, tratando com interações entre monômeros de diferentes ciclos da hélice, responsáveis por estabilizar a geometria espiral da molécula. As soluções numéricas das equações dinâmicas obtidas para esta cadeia mostram que o modelo suporta soluções do tipo sóliton. Analizamos ainda quais os valores aceitáveis dos parâmetros livres para que estas soluções existam. Mostramos de que forma os sólitons representam uma torção na molécula e como suas dinâmicas descrevem a propagação desta torção ao longo da cadeia protéica.

Recent research involving magnetic polymers have given very promising results. It is observed in these polymers, the ability to remain magnetized even in the absence of magnetic field which is of great importance to developing new technologies. In order to deepen the knowledge these polymers, in special, its magnetic properties, many researchers have developed theories and methods. In this paper, we use the model developed by Hubbard in 1963. It is a relatively simple model, with important approaches that do not compromise on fundamental analysis, such polymers. With the Hubbard model as a basis, we take a model for the polymer chain in the case of a chain of sub-lattices which one contains the term and the other metal would be the term ligand of the chain. The chain is described as AXBX+1, where A and B are sub-lattices and X gives the size of the chain. We developed this model observing their magnetic properties according to the interaction applied and the number of particles per site building the magnetic phase diagram for different networks AXBX+1. / Recentemente as pesquisas envolvendo polímeros magnéticos têm dado resultados muito promissores. Observa-se nestes polímeros, a capacidade de manteremse magnetizados mesmo na ausência de campo magnético o que é de grande importância para desenvolvimento de novas tecnologias. A fim de aprofundar o conhecimento sobre estes polímeros, em especial, suas propriedades magnéticas, muitos pesquisadores desenvolveram teorias e métodos. Neste trabalho, utilizaremos o modelo desenvolvido por Hubbard em 1963. Trata-se de um modelo relativamente simples, com aproximações importantes que não comprometem análises fundamentais sobre estes polímeros. Com o modelo de Hubbard como base, tomamos um modelo para a cadeia polimérica tratando-se de uma cadeia com sub-redes as quais uma delas contém o termo metálico e a outra teria o termo ligante da cadeia. A cadeia é descrita como AXBX+1, onde A e B são as sub-redes e X dá a dimensão da cadeia. Desenvolvemos este modelo observando suas propriedades magnéticas de acordo com a interação aplicada e o número de partículas por sítio da rede construindo o diagrama de fases magnéticas para diversas redes AXBX+1.