19
Календарь конференций
  • 17 – 30 декабря

    Отборочный этап Московской открытой олимпиады школьников по геологии 2018-2019 года

  • 17 – 18 декабря

    Международная научно-практическая конференция «Личность в эпоху перемен: mobilis in mobili»

  • 18 – 19 декабря

    VI Международная научная конференция «Русская литература XX–XXI веков как единый процесс (проблемы теории и методологии изучения)»

  • 18 декабря

    Максим Грек и развитие грамматической традиции в России

  • 20 – 23 марта

    VI Международный конгресс исследователей русского языка «Русский язык: исторические судьбы и современность»

  • 6 апреля

    Ежегодный Фестиваль школьных средств массовой информации на факультете журналистики МГУ

  • 1 октября – 7 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по менеджменту и международному бизнесу

  • 23 – 24 мая

    Международная научно-практическая конференция "Новые Идеи в Геологии Нефти и Газа - 2019"

  • 28 – 31 мая

    Международная алгебраическая конференция, посвящённая 90-летию кафедры высшей алгебры

  • 2 – 5 июля

    ХVI Европейский психологический конгресс

Все конференции
Мероприятия для школьников и учителей
Конкурсы на замещение должностей научных и педагогических работников
Программы дополни-
тельного образования
Программы поддержки талантливой молодежи
Олимпиады школьников и универсиады в МГУ
Гранты Президента РФ
«Университет без границ»
22/03/18

Физики МГУ выявили зависимость между формой полимера и его заряженным окружением

Сотрудники физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова исследовали изменение формы сильно заряженной полимерной цепи в присутствии противоположно заряженных ионов. Показано, что определяющую роль в этом играет размер заряженных ионов, называемых противоионами. Результаты исследования важны для построения новых моделей в физике полимеров. Работа опубликована в журнале Soft Matter.

Полиэлектролиты — полимерные молекулы, несущие на своей поверхности большое число заряженных групп — распространены в природных и синтетических системах. Например, важнейшими биологическими полиэлектролитами являются молекулы белков, РНК и ДНК. Их поведение в растворе, связанное с изменением конформации (формы) и физико-химических свойств, довольно сложно предсказать. Особенно остро эта проблема стоит в тех ситуациях, когда варьируются условия окружающей среды.

«Суть нашей работы заключается в исследовании конформационного поведения сильно заряженной полимерной цепи в присутствии противоионов различного размера. Было показано, что в малополярных растворителях размер противоиона играет значительную роль», — рассказывает Елена Крамаренко, профессор кафедры физики полимеров и кристаллов отделения физики твердого тела физического факультета МГУ, профессор РАН.

Моделирование гибкой сильно заряженной молекулы полиэлектролита осуществляли с применением метода молекулярной динамики. Оказалось, что в присутствии маленьких противоионов полимерная цепь сворачивается в глобулу (плотную шарообразную структуру), а в присутствии крупных — вытягивается. Такое поведение объясняется двумя причинами. Во-первых, с увеличением размера заряженной частицы вокруг нее возрастает исключенный объем, куда не могут попасть другие ее собратья. Во-вторых, важны и электростатические взаимодействия между заряженными молекулами системы. Крупные противоионы довольно слабо взаимодействуют с полиэлектролитом, а потому дрейфуют по его поверхности, не позволяя своим «рельсам» схлопнуться в клубок. Кроме того, при определённом содержании противоинов обоих размеров система представляется собой глобулу с ядром и оболочкой. Внутри находятся составляющие цепь мономеры и маленькие противоионы, а на поверхности — крупные противоионы. Получение каждого из состояний цепи определяется балансом объёмных и электростатических взаимодействий.

«Изучение особенностей электростатических взаимодействий в заряженных полимерных системах является актуальной научной темой в физике полимеров. Конкуренция кулоновских (обусловленных зарядом) и некулоновских взаимодействий определяет реализуемое состояние полиэлектролитных цепей, матриц, гелей и цвиттер-полиионов, заряд которых скомпенсирован присутствием положительных и отрицательных групп. В дальнейшем планируется их моделирование и подробный анализ влияния широкого ряда параметров на структуры заряженных полимерных систем», — заключает Елена Крамаренко.

Рассказать об открытии можно, заполнив следующую форму.