Desarrollo de un modelo simulador de microscopia de fuerza atomica coloidal.

La microscopia de fuerza atómica (AFM) con sonda coloidal es una técnica de caracterización de interacciones partícula-superficie en escala nanométrica. Actualmente existen simuladores de AFM, pero no permiten variar parámetros del medio, coloide, superficie, e incorporar heterogeneidades para el análisis de interacciones a nanoescala. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un simulador de AFM con sonda coloidal mediante una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) de código abierto. Para esto, se realizaron simulaciones teóricas cuantitativas en Python, integrando teoría xDLVO y un modelo mecanístico de fuerza y torque para determinar trayectorias de coloides en una geometría de esfera en celda de Happel. El modelo se probó en condiciones favorables (coloide y superficie con la misma carga), no favorables (cargas opuestas), varios tamaños de coloides (0.1, 0.5 y 2.5 µm) y dos distribuciones de heterodominios (198 nm y 198 y 39.7 nm). Además, se desarrolló una GUI en código de fuente abierta y publicada en un repositorio online. El simulador generó perfiles de fuerza-distancia en cada punto medido por la sonda, lo que confirmó que los heterodominios nanométricos afectan las interacciones coloidales, creando superficies con zonas de atracción y repulsión. La GUI permitió la visualización de los resultados mediante distribuciones de perfiles de interacción, histogramas y mapas de energía. Esta herramienta permite interpretar datos reales de AFM de sonda coloidal al simular la heterogeneidad en las superficies que no pueden ser directamente inferidas en análisis experimentales y que se han demostrado que son clave para explicar fenómenos de transporte coloidal.

• 1. Verfasser: Sango Pillajo, Alison Alejandra (author)
• Format: masterThesis
• Sprache: spa
• Veröffentlicht: 2025
• Schlagworte: MICROSCOPÍA DE FUERZA ATÓMICA; COLOIDE; NANOESCALA; HETERODOMINIO
• Online Zugang: https://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/26711