3
Календарь конференций
  • 16 – 26 апреля

    Секция «Лингвистика и межкультурная коммуникация» Ежегодной общеуниверситетской конференции "Ломоносовские чтения"

  • 16 – 27 апреля

    «Ломоносовские чтения» 2018 года. Секция «Теории и практики государственного управления»

  • 16 – 26 апреля

    «Ломоносовские чтения» 2018 года. Секция «Вычислительной математики и кибернетики»

  • 16 – 25 апреля

    Научная конференция «Ломоносовские чтения» 2018 года. Секция «Востоковедения»

  • 12 января – 26 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по филологии

  • 15 декабря – 30 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по журналистике

  • 18 декабря – 30 апреля

    Международная Универсиада «Ломоносов» по социологии

  • 14 мая

    Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы изучения и преподавания языка хинди и литературы на нем"

  • 16 – 17 мая

    III Международная конференция «Инновационная экономика и менеджмент: методы и технологии»

  • 16 – 18 мая

    Всероссийская научная конференция «Современные проблемы биологии человека», посвящённая памяти заслуженного профессора МГУ Елены Николаевны Хрисанфовой

Все конференции
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.