De Marzo 17 a Julio 18, 2003, daré en el Departamento de Física, el Curso de Materia Condensada Suave. Los temas a tratar serán:

 

 

A.- INTERFACES

Mecánica estadística clásica

  1.A Energía libre de gas casi ideal: Coeficientes

      del virial(Saf,Land). 

  2.A Funcional de la densidad(Saf,Artículos varios)

  3.A Calculo funcional:valores promedios, función

      de correlación,factor de estructura:

      Aproximación Hamiltoniano Gaussiano

      (Saf,Gold,Artículos,Lub).

  4.A Modelos de campo Medio; Ising 1D y 2D,

      Dimensión arbitraria en aproximación Campo

      Medio,y Molecular de Weiss : Propiedades

      Criticas y Funciones de correlación.

      Clasificación de transiciones de fase

      (Saf,Grei,Gold,Plisch,Lub).

  5.A Teoría de Campo Medio de Landau para

      transiciones de Fase: Con y sin fluctuaciones

      térmicas (Saf,Gold,Land).

  6.A Separación de Fase en Mezclas Binarias: Mapeo

      de Modelo de Ising al modelo lattice gas.

      Aplicación de lattice gas a la Teoría de

      Flory-Huggins de homopolímeros en solvente;

      presión osmótica y diagrama de fase

      (Saf,Genn,Doi).

  7.A Geometría Diferencial de Membranas en

      representación de Monge: Curvaturas media y

      gaussiana de membrana(Saf,Varios Libros de

      Geometría Diferencial).

  8.A Repaso de hidrodinámica: Flujo cortante,

      laminar en estado estacionario, y de Poseuille,

      Numero de Reynolds(Saf,Land).

 

B.- INTERACCIONES DE INTERFACES RÍGIDAS

  1.B Interacción de Van der Waals de 2 superficies

      en solvente(Saf,Isra)

  2.B Interacción electrostática de 2 superficies

      con carga eléctrica en solución de

      electrolito: Energía Libre (EL) de sistema

      en limite campo medio. Mínimo de EL con

      multiplicadores Lagrange para obtener ecuación

      Poisson-Boltzmann del campo eléctrico y Perfil

      de concentración de carga (Saf,Artículos).

      Renormalización de carga de la superficie

      (Artículos).

  3.B Interacciones entre 2 superficies cargadas

      en solución de electrolito con correlación de

      fluctuación de carga: Aparición de atracción

      entre superficies igualmente Cargadas en

      solución de electrolito(Articulos).

   

C.- MEMBRANAS LÍPIDAS

  1.C Energía elástica de curvatura de membrana:

      superficie neutra (Enfoque de Safran).

  2.C Energía de curvatura de Helfrich de membrana

      fluctuante.

  3.C Relación de modulo de curvaturas (dobladura

      y gaussiana)con distribución de presión en

      membranas neutras y cargadas.

  4.C Longitud de persistencia de membrana

      fluctuante(Saf).

      

D.- TENSIÓN SUPERFICIAL DE SUPERFICIE FLUCTUANTE

  1.D Principio variacional de energía libre de

      membrana con tensión superficial en limite

      de lattice gas:expansión Ginzburg-Landau.

      Perfil interfacial de moléculas en interfaz

      de separación de fase(Saf).

  2.D Interfaz líquido-gas(Saf).

      

E.- FLUCTUACIONES TÉRMICAS DE MEMBRANA

  1.D Ondas capilares por fluctuación térmica e

      Inestabilidad capilar de interfaces(Saf).

  2.D Transición rugosa de superficies sólidas

      (Saf,Lub).

   

F.- SUSPENSIONES COLOIDALES

  1.F Separación de fase gas-líquido(Saf)

  2.F Interacciones electrostáticas de largo

      alcance y renormalización de la carga

      (limite de campo medio)(Saf,Artículos).

 

G.- AUTOENSAMBLADOS DE MATERIALES SUAVES

  1.G Formación de Micelas, Vesículas y

      microemulsiones: Concentración  micelar

      critica (CMC)(Saf,Isra)

  2.G Energía libre de formación de Micelas

      esféricas y cilíndricas.

  3.G Límite de estabilidad de vesículas,

      distribución de tamaños de vesículas en

      equilibrio térmico(Saf,Isra).

  4.G Modelos de lattice gas de formación y

      estabilidad de microemulsiones.

       

H.- MOJADO DE INTERFACES Y SUPERFICIES

  1.H Mojado completo y parcial

  2.H Forma de gota y ángulo de contacto

  3.H Interacciones de largo alcance

  4.H Fluctuaciones térmicas de línea de contacto

      (Saf,Isra).

 

Libro de texto:  Statistical thermodynamics of surfaces, Interfaces

 and membranes. S.A. Safran (Adison-Wesley Publishing Co.1994) (Saf)

 

Libros complementarios de materia suave:

 

1.-Principles of condensed matter physics (Lub)

    P.M. Chaikin, T.C. Lubensky (Oxford Press 1994)

 

2.-Scaling concepts in polymer physics (Genn)

    P.G. de Gennes (Cornell Univ. NY 1988)

 

3.-Lectures on phase transitions and the renormalization group (Gold)

    N. Goldenfeld (Persus Books 1992)

 

4.- Intermolecular and surface forces (Isra)

      J.N Isralelachvili (Academic Press 1989)

 

5.- Introduction to polymer theory (Doi)

     M. Doi (Oxford Univ. 1999)

 

6.- Thermodynamics and Statistical mechanics (Grei)

     W. Greiner et al (Springer-Verlag 2000).

 

7.- Equilibrium statistical physics (Plisch)

    M. Plischke et al (Prentice may 2000)

 

8.- Statistical physics (Land)

     E.M. Lifshits et al (Pergamon Press, 1980)

 

9.- Notas del Curso. Se usan artículos  de varios autores que se recomendarán en ciertos puntos de la discusión en clase.

 

 

Libros introductorios al área de Materia Condensada Suave:

Soft Matter Physics. M. Daoud, C.E. Williams. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1999.

Fragile objects: soft matter, hard science, and the thrill of discovery. P.G. De Gennes, J. Badoz. Springer-Verlag New York, Inc. 1996.

Giant Molecules: here, there and everywhere. A.Y. Grosberg, A.R. Khokhlov. Academic Press, San Diego CA, 1997.

Hierarchical structures in biology as a guide for new materials technology. Natl.Research Counc. Natl.Acad.Press USA, 1992.

Biomolecular self-assembling materials. Natl.Acad.Press USA, 1996.