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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Ciências Físicas e Matemáticas

Departamento: Matemática/MTM

Dimensão Institucional: Pesquisa

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Projeto de Pesquisa

Título: ANÁLISE E SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE PROBLEMAS DIRETOS E INVERSOS EM SISTEMAS ELETROLÍTICOS

Coordenador
  • LUCIANO BEDIN
Participante
  • LUCIANO BEDIN (D)

Conteúdo

O objetivo geral do projeto é desenvolver ativi...o objetivo geral do projeto é desenvolver atividades de pesquisa visando investigar questões envolvidas na modelagem, análise matemática e numérica de problemas diretos/inversos em sistemas eletrolíticos. especificamente, pretende-se abordar os seguintes problemas: 1) estimativa do potencial zeta em sistemas microfluídicos. sistemas microfluídicos consistem em uma capilaridade (um micro-canal) contendo uma solução aquosa eletrolítica. devido ao fenômeno de adsorção, os íons positivos da solução tendem a se concentrar em uma fina camada próxima à parede interna da capilaridade, dando origem a uma diferença de potencial, conhecida como potencial zeta. a determinação do potencial zeta é importante em diversas aplicações envolvendo capilaridades, uma vez que é utilizado para a predição de uma série de fenômenos. nesse projeto, o objetivo é desenvolver técnicas analíticas e numéricas com o objetivo de estimar o potencial zeta a partir de medidas (sintéticas ou experimentais) da velocidade do fluido. o modelo consiste de um sistema de equações acopladas: equações de navier-stokes para o fluido e poisson-boltzmann para o potencial eletrostático. como estratégia de solução, abordaremos primeiramente geometrias especiais como retângulos e círculos e consideraremos fluxos laminares, o que simplifica consideravelmente a solução do problema direto. no entanto, mesmo no caso simplificado, técnicas especiais para solução do problema não linear deverão ser utilizadas. se houver tempo hábil abordaremos o caso de geometrias mais complexas e também de fluxos não laminares. quanto à análise matemática do problema, pretendemos estabelecer resultados de existência, unicidade, regularidade e estabilidade para o os problemas direto e inverso, por meio de técnicas análogas àquelas apresentadas em literatura especializada. 2) equação modificada de poisson-boltzmann (pbm). essa equação modela as interações eletrostáticas em soluções eletrolíticas na presença de superfícies carregadas, considerando efeitos de adsorção de íons à superfície. a análise e solução numérica de problemas de valor de contorno/inicial envolvendo a (pbm) é fundamental para a modelagem e predição de diversos fenômenos em áreas como ciência dos materiais e biologia molecular. no presente projeto o objetivo é abordar um problema relacionado à modelagem de interações eletrostáticas entre íons móveis da solução e interfaces carregadas, em domínios exteriores. o objetivo do projeto é estabelecer resultados de existência, unicidade e regularidade para o problema, baseando-se em resultados teóricos da literatura. também pretende-se estabelecer um vínculo entre o potencial superficial e a distribuição superficial , haja visto que a análise da relação entre essas duas funções é importante em diversas situações de interesse prático. a ideia é considerar, inicialmente, situações em que a interface é simétrica e reduzir o problema a um sistema autônomo de edo's de primeira ordem. com isso, uma série de propriedades advindas da teoria de estabilidade de edo's não lineares pode ser utilizado, como a existência de variedades estáveis e instáveis. se houver tempo hábil, pretende-se estudar o problema para geometrias complexas, além de desenvolver e implementar um esquema numérico para a solução do mesmo.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.82014

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,16% 4,76% 4,09% 4,81% 3,74% 5,86% 7,35% 4,47% 17,40% 3,18% 7,65% 5,53% 4,84% 7,10% 4,87% 11,20%
ODS Predominates
ODS 9
ODS 1

3,16%

ODS 2

4,76%

ODS 3

4,09%

ODS 4

4,81%

ODS 5

3,74%

ODS 6

5,86%

ODS 7

7,35%

ODS 8

4,47%

ODS 9

17,40%

ODS 10

3,18%

ODS 11

7,65%

ODS 12

5,53%

ODS 13

4,84%

ODS 14

7,10%

ODS 15

4,87%

ODS 16

11,20%