5
Календарь конференций
  • 15 января – 24 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по социологии и менеджменту общественных процессов 2019

  • 17 декабря – 4 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по государственному аудиту

  • 8 – 12 апреля

    Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2019»

  • 15 декабря – 14 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по фундаментальной физико-химической инженерии

  • 15 – 25 апреля

    Секция "Исторические науки" ежегодной научной конференции "Ломоносовские чтения"

  • 17 – 19 апреля

    IX Международная научно-практическая конференция «Научно-методические основы прогноза, поисков, оценки месторождений алмазов, благородных и цветных металлов»

  • 22 апреля

    Научная конференция "Ломоносовские чтения" - 2019 года

  • 23 апреля

    Российская научная конференция «Правда и ложь на экране»

  • 15 января – 24 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по социологии и менеджменту общественных процессов 2019

  • 16 – 19 мая

    IV Международная научная конференция "Язык, книга и традиционная культура позднего русского средневековья в науке, музейной и библиотечной работе"

  • 23 – 24 мая

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

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.