Explorando interações dipolo-dipolo em sistemas confinados: uma abordagem variacional. - Silva, Raimundo Pereira da (2023)
Interações dipolo-dipolo são forças intermoleculares que ocorrem entre moléculas polares quando o momento dipolo de duas moléculas interagem entre si. Tais interações são focos de estudos dadas sua relevância em sistemas biológicos como a estabilização da tripla hélice do colágeno, uma proteína estrutural com papel fundamental em tecidos do corpo humano como pele, cartilagens e ossos. Ou mesmo quando se estuda o confinamento espacial de algumas moléculas onde se observa o momento dipolo de tais moléculas sendo notavelmente afetado quando colocadas em confinamento, tendo um comportamento distinto para cada uma das moléculas estudadas. No presente trabalho, estuda-se o comportamento de duas moléculas com funções no sistema biológico, sendo elas, a molécula de CO-CO e a molécula HCl-HCl, em que ambas são tratadas para os casos livre e em confinamento dentro de cavidades esféricas que mimetizam volumes de cavidades proteicas, variando-se o raio de confinamento entre 4,9787 a 1050,00 unidades atômicas (u.a.). O sistema foi estudado por meio da resolução da equação de Schrödinger, cuja função de onda teste foi obtida com uso do formalismo da Mecânica Quântica Supersimétrica e por fim, realizado o cálculo e minimização dos autovalores de energia do estado fundamental de ambos sistemas estudado com auxílio do método variacional. Na interação CO-CO, a minimização dos autovalores de energia permitiu obter um autovalor de energia estável de -8,60133 u.a. quando o sistema deixa o confinamento. Por fim, para o cálculo dos autovalores de energia da interação da molécula HCl-HCl, foi feita uma modificação na ordem do potencial utilizado e consequente minimização dos autovalores de energia obtidos, mostrando um autovalor de energia de -0,0035661 u.a. para ambos os casos. Além disso, o resultado obtido é corroborado com os vistos na literatura, em que se encontra o autovalor de energia para esse sistema na faixa de -0,003023 u.a.