Размер шрифта:
  • А
  • А
  • А
Цветовая схема:
  • А
  • А
  • А
Календарь конференций
  • 15 – 25 апреля

    Ломоносовские чтения 2019. Секция Вычислительной математики и кибернетики

  • 15 – 25 апреля

    Научная конференция «Ломоносовские чтения-2019», секция философских наук

  • 23 апреля

    Российская научная конференция «Правда и ложь на экране»

  • 24 апреля

    «Ломоносовские чтения» 2019 года. Секция «Глобалистики»

  • 25 апреля

    Научно-практический семинар «Иностранная рабочая сила в российской экономике: эффекты, риски и прогнозы»

  • 16 – 18 мая

    17-я Международная конференция «Государственное управление: Россия в глобальной политике»

  • 23 – 24 мая

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

  • 18 – 20 июня

    Международная научная конференция «Современные проблемы вычислительной математики и математической физики»

  • 28 – 30 ноября

    VII Международная научная конференция «Текст: проблемы и перспективы. Аспекты изучения в целях преподавания русского языка как иностранного

  • 29 ноября

    Кристаллохимия в пространстве и времени: научные чтения, посвященные 70-летию кафедры кристаллографии и кристаллохимии Геологического факультета МГУ

Все конференции
Конкурсы на замещение должностей научных и педагогических работников
Программы поддержки талантливой молодежи
Олимпиады школьников и универсиады в МГУ
«Университет без границ»
Гранты Президента РФ
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.