Comportamiento crítico de varillas rígidas adsorbidas en 2D

MATOZ FERNANDEZ, DANIEL ALEJANDRO; D. H. LINARES; A.J RAMIREZ-PASTOR

Congreso; 2° Reunión Conjunta SUF-AFA; 2011

El estudio de sistemas de varillas largas y finas en solución ha sido de gran interés para la mecánica estadística desde hace muchos años. Onsager [1] fue uno de los primeros en notar que, interactuando sólo a través de interacciones de volumen excluido, estos objetos presentan orden orientacional de tipo nemático a altas densidades. Posteriormente, Flory [2] y Huggins [3] extendieron el trabajo anterior, desarrollando la base fundamental sobre la cual el efecto de la orientación de las moléculas puede ser añadido. A pesar de los esfuerzos de Flory y otros autores posteriores, la inherente complejidad de un sistema de barras rígidas sobre una red ha impedido el desarrollo de soluciones analíticas satisfactorias, apareciendo la simulación computacional como una importante herramienta para estudiar este tipo de problemas. En este sentido, un sistema de k-meros lineales (partículas ocupando k sitios consecutivos a lo largo de un eje de la red) sobre una red cuadrada ha sido recientemente estudiado por Ghosh y Dhar [4] mediante simulación Monte Carlo. Los autores (1) encontraron fuerte evidencia numérica sobre la existencia de un orden nemático a densidades intermedias para tamaños $k > 7$ y (2) aportaron argumentos teóricos sobre una segunda transición de fase nemático-isotrópico (NI) ocurriendo a densidades próximas a 1. El interesante trabajo de Ghosh y Dhar abrió un inmenso abanico de interrogantes, tales como: ¿qué  tipo de transición es la transición isotrópico-nemático (IN) que ocurre a densidades intermedias?; ¿cómo puede interpretarse la existencia de un tamaño mínimo por debajo del cual no existe orden nemático?; ¿pueden hacerse cálculos computacionales lo suficientemente precisos como para observar evidencias de la transición NI que ocurre a altos cubrimientos?. La búsqueda de respuesta a estos interrogantes, y otros relacionados, constituye la base del trabajo motivo de la actual presentación. [1] Ann. N. Y. Acad. Sci. 51, 627 (1949).[2] J. Chem. Phys. 10, 51 (1942).[3] J. Phys. Chem. 46, 151 (1942).[4] Eur.Phys. Lett. 78, 20003 (2007)