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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • ELECTRICITY
  • PHYSICS
    • MEASURING (counting G06M); TESTING
      • INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES (separating components of materials in general B01D, B01J, B03, B07; apparatus fully provided for in a single other subclass, see the relevant subclass e.g. B01L; measuring or testing processes other than immunoassay, involving enzymes or micro-organisms C12M, C12Q; investigation of foundation soil in situ E02D1/00; sensing humidity changes for compensating measurements of other variables or for compensating readings of instruments for variations in humidity, see G01D or the relevant subclass for the variable measured; testing or determining the properties of structures G01M; measuring or investigating electric or magnetic properties of materials G01R; systems or methods in general, using reception or emission of radiowaves or other waves and based on propagation effects, e.g. Doppler effect, propagation time, direction of propagation, G01S; determining sensivity, graininess, or density of photographic materials G03C5/02; testing component parts of nuclear reactors G21C17/00; [N: controlling or regulating non-electric variables G05D; measuring degree of ionisation of ionised gases, i.e. plasma H05H1/00A; testing electrographic developer properties G03G15/08H6])
      • MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRA-RED, VISIBLE OR ULTRA-VIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY (light sources F21, H01J, H01K, H05B; investigating properties of materials by optical means G01N)
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
AGING; FLUTTUAZIONI; POLIMERI; MATERIALI ELETTROREOLOGICI; INTRAPPOLAMENTO OTTICO; SPETTROSCOPIA; SIMULAZIONI NUMERICHE

Invecchiamento, fluttuazioni e funzioni di risposta in sistemi vetrosi fuori-equilibrio

Università di Pisa
Abstract
Il concetto di equilibrio e' intimamente legato al tempo di osservazione. Equilibrio e' la situazione dove tutti i processi veloci hanno gia' avuto luogo e lo stato macroscopico non cambia durante il tempo di osservazione. In questo caso la meccanica statistica fornisce un impianto teorico adeguato che conduce alla termodinamica chiarendo importanti concetti come temperatura e entropia. Se il sistema e' fuori equilibrio, in generale queste quantita' non possono essere definite in modo non ambiguo.
L'obiettivo del presente progetto e' di selezionare un insieme di sistemi fisici di interesse corrente come i vetri e i polimeri studiando sperimentalmente, teoricamente e numericamente i loro stati di non equilibrio e interpretando i risultati nell'ambito della meccanica statistica e della termodinamica di non equilibrio .
Nonostante moltissimi sforzi in questa direzione, i principi di base che caratterizzano gli stati di non equilibrio sono noti solo in parte. Tuttavia, esiste un'eccezione importante: il regime dove le correnti ( di calore, massa, energia o carica ) sono sufficientemente piccole da essere proporzionali alle forze esterne applicate, ovvero il regime di risposta lineare. In condizioni di equilibrio e in regime di risposta lineare, un modo interessante di introdurre la temperatura e' fornito dal teorema di fluttuazione-dissipazione ( FDT ), ad esempio il teorema di Nyquist per la tensione di rumore , le relazioni di Green-Kubo per i coefficienti di >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Dino LEPORINI Università di PISA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Il progetto intende migliorare la comprensione degli stati di non equilibrio in sistemi a dinamica lenta (SSD) come polimeri, vetri colloidali e altri vetri strutturali. Siamo interessati a stati di non equilibrio stazionari e non stazionari dove le proprieta' del sistema mostrano invarianza per traslazione temporale o invecchiano (age), rispettivamente.
L'obiettivo del presente progetto e' di selezionare un insieme di sistemi fisici di interesse corrente come i vetri e i polimeri studiando sperimentalmente, teoricamente e numericamente i loro stati di non equilibrio e interpretando i risultati nell'ambito della meccanica statistica e della termodinamica di non equilibrio.
Intendiamo:
(i) Progettare ed eseguire nuovi esperimenti con campioni posti in differenti stati di non equilibrio. Le Unita' di Ricerca saranno chiamate ad investigare parte dei sistemi in modo congiunto. Per accedere a stati di non equilibrio useremo protocolli standard come i raffreddamenti veloci, come pure procedure innovative ultrarapide basate sull'applicazione di campi esterni. Particolare attenzione verra' dedicata agli stati stazionari di fuori equilibrio ottenuti utilizzando campi dipendenti dal tempo. Per essere piu' specifici:
1) Investigheremo la violazione del teorema di fluttuazione-dissipazione (FDT) prendendo in esame differenti osservabili misurate tramite spettroscopia ottica e dielettrica. Cercheremo di caratterizzare la violazione definendo opportune >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Il concetto di equilibrio è profondamente legato al tempo di osservazione. La situazione di equilibrio viene raggiunta all'esaurimento dei processi veloci e quando lo stato macroscopico non evolve più nel tempo durante l'osservazione sperimentale [Ma85]. In caso di esistenza di altri processi lenti, ben separati da quelli veloci, la situazione di equilibrio si raggiunge per tempi di osservazione intermedi. Comunque, molti sistemi fisici di attuale interesse presentano un'ampia distribuzione di tempi di rilassamento, che vanno da scale microscopiche (ps) fino a quelle macroscopiche (ore, giorni o più) e sono incapaci di raggiungere l'equilibrio anche se posti in contatto con ambienti termicamente equilibrati. Casi molto noti comprendono:
1) Sistemi vetrosi. In questo caso il tempo necessario per equilibrare il campione t_eq cade oltre le scale temporali sperimentalmente accessibili. Esempi si trovano in polimeri, vetri [AngEtAl00] (vetri strutturali, vetri dipolari, vetri di spin, ferroelettrici), fluidi "intelligenti" [HaoEtAl01], colloidi, materia granulare [LiuNag98], crescita di domini, schiume e molti altri. Le proprietà del sistema invecchiano, cioè appaiono evolvere nel tempo, dipendendo dal tempo t_w trascorso dalla preparazione iniziale. L'invecchiamento (aging) si interrompe per tempi t_w > t_eq, dopodiché si ripristina l'invarianza temporale delle proprietà del sistema. Lo stato iniziale di un sistema che invecchia può essere preparato con una gran variet >>>