Banca de DEFESA: JOSE JAILSON DA SILVA JUNIOR

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: JOSE JAILSON DA SILVA JUNIOR
DATA : 30/07/2026
HORA: 09:00
LOCAL: Sala de Videoconferência
TÍTULO:

Partículas ativas com graus internos de liberdade: dinâmica não linear de um halter assimétrico e de uma partícula com reservatório de energia

PALAVRAS-CHAVES:

matéria ativa; halter ativo; partícula ativa quiral; reservatório de energia;
quimiotaxia; aerotaxia.

 

PÁGINAS: 118
RESUMO:

A matéria ativa é formada por unidades que convertem energia disponível no ambiente
em movimento. Modelos mínimos, como a partícula browniana ativa (Active Brownian Particle,
ABP), descrevem propriedades fundamentais dessas partículas, mas usualmente as tratam
como pontuais, impõem uma velocidade ativa constante e não representam explicitamente a
conversão de energia em propulsão. Esta dissertação investiga como graus de liberdade internos,
geométricos e energéticos, modificam a dinâmica de partículas ativas individuais. Na
primeira parte, estudamos um halter ativo assimétrico no regime sobreamortecido, formado
por duas partículas com coeficientes de arrasto diferentes, conectadas rigidamente por uma
haste e sujeitas a forças propulsivas. O modelo do halter constitui uma realização de uma
partícula ativa quiral (Chiral Active Particle, CAP). A assimetria de arrasto desloca o centro
de arrasto em relação ao centro geométrico. Sob confinamento harmônico, esse deslocamento
entre os dois centros gera um torque efetivo de autoalinhamento. Desse cenário surgem regimes
dinâmicos como o estado climbing e órbitas circulares, que podem coexistir tanto entre
climbing e órbita quanto entre órbitas de quiralidades opostas. Simulações estocásticas mostram
que o ruído térmico pode induzir transições entre esses estados coexistentes. Na segunda
parte, formulamos um modelo de partícula ativa com reservatório interno de energia, no qual
a propulsão depende de uma variável dinâmica associada à energia disponível. A inspiração
vem do modelo de Schweitzer–Ebeling–Tilch, mas aqui a propulsão é uma força ativa direcional,
orientada por um eixo interno, em vez de emergir de um atrito dependente da energia.
Aplicamos esse formalismo a um problema inspirado em aerotaxia, em que um mesmo campo
externo atua como fonte local de energia e como gradiente seguido pela partícula durante
a navegação, e mostramos que a dinâmica viável ocorre quando a partícula descreve órbitas
quasiperiódicas nas imediações do centro do campo.

 

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2298925 - CLECIO CLEMENTE DE SOUZA SILVA
Interno - 2783575 - EDUARDO OLIMPIO RIBEIRO DIAS
Externo à Instituição - PABLO SOUZA DE CASTRO MELO - USP