На кафедре физики полимеров и кристаллов изучили древообразные полимеры из кремния и кислорода

Сотрудники физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова исследовали два типа силоксановых дендримеров — древообразных полимеров разных генераций — и определили, как строение молекул влияет на их поведение и структуру. Результаты работы опубликованы в журнале The Journal of Chemical Physics.

Силоксановые дендримеры — это полимерные вещества, которые состоят из чередующихся атомов кремния и кислорода. Их широко применяют в медицине, фармакологии и других областях. Учёные исследовали два типа силоксановых дендримеров различных генераций для того, чтобы определить, как внутреннее строение молекул влияет на их поведение и структуру.

«Мы показали, что укладка в пространстве дендримеров больших генераций — с большим количеством разветвлений — реализуется за счет растяжения исходного центра, а не периферии. Также мы выяснили, что динамическое перемешивание терминальных (концевых) групп дендримеров, которые отвечают за такие свойства молекулы как растворимость в воде, занимает на порядки больше времени, чем релаксация таких характеристик», — рассказала один из авторов статьи Елена Крамаренко, доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики полимеров и кристаллов отделения физики твердого тела физического факультета МГУ.

Учёные провели моделирование с помощью метода молекулярной динамики с использованием программного пакета PUMA и силовых потенциалов PCFF. Для расчётов авторы использовали суперкомпьютер «Ломоносов» и в дальнейшем обрабатывали вручную.

«Понимание фундаментальных законов и принципов поведения дендримеров является одной из первостепенных задач теоретической полимерной физики, в особенности в контексте уникальности их поведения, например, беспрецедентного скачка вязкости расплавов при переходе от малых генераций к большим. Эта работа характеризует дендримеры в разбавленных растворах и является хорошим фундаментом для дальнейшего изучения расплавов», — заключила Елена Крамаренко.

Материал подготовлен в рамках проекта Наука-МГУ