Nesta tese, dois projetos distintos que usaram a técnica do Espalhamento de Luz foram desenvolvidos. Estudou-se a influência de soluções concentradas de uréia sobre agregados supramoleculares de anfifilicos (ASA\'s), através de condutimetria, supressão de fluorescência e espalhamento de luz. A uréia causou aumento da concentração micelar crítica (CMC) em todos os sistemas micelares estudados. A uréia diminuiu a seletividade da ligação iônica entre cloreto e brometo em micelas de haleto de cetil-trimetil-amônio, estudada através de supressão de fluorescência. Este aditivo causou também aumento na segunda CMC de brometo de tetradeciltrimetil- amônio (TTAB) e diminuição do peso molecular das micelas em bastão formadas. Concluiu-se, desta primeira parte, que a uréia tende a interferir nas transições de fase apresentadas em sistemas micelares, provavelmente através da combinação dos mecanismos direto e indireto. A uréia apresenta potencial para uso como aditivo para modulação das propriedades estruturais de sistemas micelares. Na segunda parte da tese desenvolveu-se um sistema, baseado em espalhamento de luz, capaz de monitorar o peso molecular de polímeros durante a polimerização. O sistema foi eficiente no monitoramento da polimerização da N-vinil-pirrolidinona, mostrando que o peso molecular do polímero formado é constante durante a maior parte da reação. As teorias atuais de cinética de polimerização não foram capazes de explicar esse comportamento. / Light scattering techniques (static and dynamic) were used to detenninate the effect of urea on supramolecular aggregates and to monitor on-line molar mass ofpolymerization reactions. For the first set of investigation it was already established that urea increases the CMC and the dissociation degree (α) of ionic micelles (CTABr, TTABr, and SDS). From fluorescence suppression studies it was found that urea diminishes the ionic binding in zwitterionic and cationic micelles as well as in cationic vesicles. Bromide and chloride ionic selectivity in cationic micelles was found to nearly disappear in the presence of urea. Light scattering (static) detenninations showed that the weight averaged molecular weight (Mw) ofboth SDS and CTABr are invariant by the presence of the denaturant. A slight increase in the excluded volume tenn (A2) was detected for CTABr in the presence of 3M urea. In parallel both A2 and the radius of gyration (γ) of two polyelectrolytes (PAA and Hyaluronic acid) were not affected by the presence of urea. Sphere-to-rod concentration transitions (2nd CMC) of TIABr micelles increased in the presence of urea and the MW of rod particles were observed to decrease. For the insoluble mixture of CTABr/Polystyrenesulfonate solubilization was achieved in the presence of 3M urea. These set of results were explained as a result of the dual effect of urea, that is, the indirect effect by changing the properties of the solvent and the direct effect by solvating the hydrophilic domain of the aggregates and contributing with a stronger dipole moment. The second set of experiments was directed towards the real-time, on-line monitoring of Mw of polymerization reactions. This new approach could be succeeded by the coupling a light scattering detector, an UV photometer and a differential refractometer on line with a HPLC system. Mw growth formed in the polymerization of N-vynil-pirrolidone was accomplished with a small inherent error. Within the studied conditions Mw reached a plateau at early polymerization stages, after that only an increase in the number of polymer kinetic chains was observed. Current kinetic models were unable to predict the observed Mw growth pattern. This system is of great importance in basic and technological applications by virtue of its on-line capability.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1022891 bytes, checksum: c086e09a9f99e06278f85a5575162e2b (MD5) Previous issue date: 2009-11-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Geometry, topology and elasticity are found in various branchs of physics and they play important roles in the understanding of many physical phenomena. In this work, we present three diferent systems where we can see such importance. First, a quantum neutral particle, constrained to move on a conical surface, is used as a toy model to explore bound states due to both a inverse squared distance potential and a delta-function potential, which appear naturally in the model due the geometry and topology of the cone. In the second one, we propose a method for probing the effects of curved 3-space by using materials with large coefficients of thermal expansion. Studying their fluctuations can be naturally cast in terms of a nonflat background geometry. In the last one, we determine the elastic-mediated interaction between colloidal nanoparticles adsorbed on the surface of free-standing smectic films. In contrast with the short-range character of the elastic- mediated force between particles adsorbed on smectic films supported by a solid substrate, the effective force acquires a long-range character in free-standing films, thus playing an important role in the formation of self-assembly structures in these systems. / A geometria, topologia e elasticidade estão presentes em vários ramos da física, e desempemham papel fundamental no entendimento de vários fenômenos físicos. Nesse trabalho, apresentamos três sistemas distintos onde podemos ver esse papéis. No primeiro, uma partícula quântica neutra confinada a mover-se em uma superfície cônica é usada como modelo para explorar estados ligados devido a um potencial proporcional ao inverso do quadrado da distância e devido a um potencial tipo delta. Ambos potenciais aparecem naturalmente devido a geometria e topologia do cone. No segundo, propomos um método de sondar os efeitos de um espaço curvo tridimensional usando materiais de grande coeficiente de expansão térmica. Neste caso, os três ingredientes citados acima são importantes para o entendimento do problema. Por fim, determinamos a interação entre nanocolóides adsorvidos na superfície de um filme esmético livremente suspenso. Essa interação é mediada por deformações elásticas no filme esmético; ela é de longo alcance, o que é importante para a formação de estruturas coloidais auto organizadas na superfície de tal filme.