АДСОРБЦИЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО СОПОЛИМЕРА НА ХИМИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ С ТЕКСТУРОЙ ИЗ ЧЕРЕДУЮЩИХСЯ ПОЛОС

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Теоретически изучена адсорбция одиночной цепи статистического сополимера, содержащего корреляции в последовательности, на химически неоднородной периодической поверхности с текстурой из чередующихся полос. Исследования проведены в рамках частично направленной модели полимера в трех измерениях с использованием метода производящих функций и приближения размороженного беспорядка для усреднения по ансамблю случайных последовательностей звеньев в сополимере. Получены зависимости точки адсорбционного перехода от состава статистического сополимера и степени корреляции в случайной последовательности звеньев для разных периодических поверхностей. Показано, что для симметричных и слабо асимметричных по составу поверхностей существуют “оптимальный” состав статистического сополимера и степень корреляции в последовательности звеньев, при которых обратная температура, отвечающая точке адсорбционного перехода, имеет локальный минимум. В случае поверхности симметричного состава “оптимальный” случайный сополимер также симметричен по составу. На поверхностях с ярко выраженной асимметрией состава лучше всего адсорбируется гомополимер, комплементарный превалирующим сайтам (центрам) на поверхности. Диапазон степени асимметрии, при которой у зависимости обратной температуры перехода от состава сополимера и параметра корреляции существует локальный минимум, довольно узкий.

Об авторах

А. С. Иванова

Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук

Email: sasinaas@yandex.ru
Россия, 199004, Санкт-Петербург, Большой пр., 31

А. А. Полоцкий

Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: sasinaas@yandex.ru
Россия, 199004, Санкт-Петербург, Большой пр., 31

Список литературы

  1. Fleer G.J., Cohen-Stuart M.A., Scheutjens J.M.H.M., Cosgrove T., Vincent B. Polymers at Interfaces. London: Chapman and Hall, 1993.
  2. Eisenriegler E. Polymers Near Surfaces. Singapore: World Scientific, 1993.
  3. Daoud M. // C. R. Acad. Sci. Paris Ser. IV. 2000. V. 1. № 9. P. 1125.
  4. Encyclopedia of Colloid and Interface Science / Ed. by T. Tadros. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2013.
  5. González García A., Nagelkerke M.M.B., Tuinier R., Vis M. // Adv. Colloid Interface Sci. 2020. V. 275. P. 102077.
  6. Bellmann C. Surface Modification by Adsorption of Polymers and Surfactants. Berlin: Springer, 2008. P. 235.
  7. Brun Y., Rasmussen C.J. // Liquid Chromatography/ Ed by S. Fanali, P.R. Haddad, C.F. Poole, M.-L. Riekkola. Amsterdam: Elsevier, 2017. P. 275.
  8. Kim S., Oh S.M., Kim S.Y., Park J.D. // Polymers. 2021. V. 13. № 17. P. 2960.
  9. Russell A.J., Baker S.L., Colina C.M., Figg C.A., Kaar J.L., Matyjaszewski K., Simakova A., Sumerlin B.S. // AIChE J. 2018. V. 64. № 9. P. 3230.
  10. Kapelner R.A., Yeong V., Obermeyer A.C. // COCIS. 2021. V. 52. P. 101407.
  11. Clegg J.R., Peppas N.A. // Soft Matter. 2020. V. 16. № 4. P. 856.
  12. Hilburg S.L., Ruan Z., Xu T., Alexander-Katz A. // Macromolecules. 2020. V. 53. № 21. P. 9187.
  13. Jayapurna I., Ruan Z., Eres M., Jalagam P., Jenkins S., Xu T. // Biomacromolecules. 2023. V. 24. № 2. P. 652.
  14. Panganiban B., Qiao B., Jiang T., DelRe C., Obadia M.M., Nguyen T.D., Smith A.A.A., Hall A., Sit I., Crosby M.G., Dennis P.B., Drockenmuller E., Olvera de la Cruz M., Xu T. // Science. 2018. V. 359. № 6381. P. 1239.
  15. Nguyen T.D., Qiao B., Olvera de la Cruz M. // PNAS. 2018. V. 115. № 26. P. 6578.
  16. Srebnik S., Chakraborty A.K., Shakhnovich E.I. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. № 15. P. 3157.
  17. Bratko D., Chakraborty A.K., Shakhnovich E.I. // Chem. Phys. Lett. 1997. V. 280. № 1–2. P. 46.
  18. Bratko D., Chakraborty A.K., Shakhnovich E.I. // Comput. Theor. Polym. Sci. 1998. V. 8. № 1–2. P. 113.
  19. Golumbfskie A.J., Pande V.S., Chakraborty A.K. // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1999. V. 96. № 21. P. 11707.
  20. Chakraborty A., Golumbfskie A.J. // Annu. Rev. Phys. Chem. 2001. V. 52. P. 537.
  21. Chakraborty A. // Phys. Rep. 2001. V. 342. P. 1.
  22. Ziebarth J.D., Williams J., Wang Y. // Macromolecules. 2008. V. 41. № 13. P. 4929.
  23. Patel B., Ziebarth J.D., Wang Y. // Macromolecules. 2010. V. 43. № 4. P. 2069.
  24. Polotsky A., Degenhard A., Schmid F. // J. Chem. Phys. 2004. V. 121. № 10. P. 4853
  25. Polotsky A.A. // J. Phys. A. 2012. V. 45. № 42. P. 425004.
  26. Denesyuk N.A., Erukhimovich I.Ya. // J. Chem. Phys. 2000. V. 113. № 9. P. 3894.
  27. Ivanova A.S., Polotsky A.A. // Phys. Rev. E. 2022. V. 106. № 3. P. 034501.
  28. Mezard M., Parisi G., Virasoro M. // Spin Glass Theory and Beyond. Singapore: World Scientific, 1986.
  29. Доценко В.С. // Успехи физ. наук. 1993. Т. 163. № 6. С. 1.
  30. Yoshinaga N., Kats E., Halperin A. // Macromolecules. 2008. V. 41. № 20. P. 7744.
  31. Polotsky A.A. // Polymer Science C. 2018. V. 60. № 2. P. 3.
  32. Polotsky A. // Cond. Matt. Phys. 2015. V. 18. № 2. P. 23802.
  33. Privman V., Švrakić N. M. // Directed Models of Interfaces and Clusters: Scaling and Finite-Size Properties (Lecture Notes in Physics). Berlin: Springer, 1989.
  34. Polotsky A.A. // J. Phys., Math. Theor. 2016. V. 49. № 1. P. 015001.
  35. Jhon Y.K., Semler J.J., Genzer J., Beevers M., Gus’kova O.A., Khalatur P.G., Khokhlov A.R. // Macromolecules. 2009. V. 42. № 7. P. 2843.
  36. Kühn R. // Markov Processes Relat Fields. 2004. V. 10. № 3. P. 523.
  37. Gunning A.P., Kirby A.R., Mackie A.R., Kroon P., Williamson G., Morris V.J. // J. Microscopy. 2004. V. 216. P. 52.
  38. Dudchenko A.V., Bengani-Lutz P., Asatekin A., Mauter M.S. // ACS Appl. Polym. Mater. 2020. V. 2. № 11. P. 4709.
  39. Huang Y.-W., Gupta V.K. // J. Chem. Phys. 2004. V. 121. P. 2264.
  40. Denis F.A., Pallandre A., Nysten B., Jonas A.M., Dupont-Gillain C.C. // Small. 2005. V. 1. № 10. P. 984.
  41. Pallandre A., De Meersman B., Blondeau F., Nysten B., Jonas A.M. // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. № 12. P. 4320.

Дополнительные файлы


© А.С. Иванова, А.А. Полоцкий, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».