Физики МГУ изучили динамику расплавов силоксановых полимеров
Сотрудники лаборатории физики новых интеллектуальных полимерных материалов кафедры физики полимеров и кристаллов физического факультета МГУ изучили свойства расплавов двух гомологических рядов силоксановых дендримеров в широком диапазоне генераций и температур. Результаты работы опубликованы в журнале Soft Matter.
Как отмечается, строение макромолекул определяет физические свойства растворов и расплавов полимеров. Так, разветвленные полимеры ведут себя иначе, чем их линейные аналоги того же химического состава и молекулярной массы.
Профессор кафедры физики полимеров и кристаллов физического факультета МГУ, один аз авторов работы Елена Крамаренко сказала, что изучение силоксановых дендримеров дает возможность различать явления, характерные для дендримерных систем в силу их древовидной структуры и некоторых особенностей, определяемых химическим составом.
Уточняется, что силоксановые дендримеры, в составе которых нет каких-либо групп со специфическим взаимодействием, – пример идеальных модельных систем, перспективных для определения влияния структуры дендримеров на их поведение в расплавах.
Профессор добавила, что было показано, что плотность расплава возрастает с увеличением генерации и уменьшается с ростом температуры. Коэффициент теплового расширения расплавов низких генераций повышается с ростом температуры, а это в результате указывает на «испарение» расплавов.
«Напротив, термическое расширение расплавов замедляется с ростом температуры в случае дендримеров высоких генераций из-за их более плотной молекулярной структуры и большей молекулярной массы», – добавила Крамаренко.
Также физики выяснили, как взаимодействие и взаимопроникновение молекул влияет на их конформацию. Оказалось, что межмолекулярные взаимодействия в расплавах практически не изменяют внутреннюю структуру молекул дендримеров. Так, полностью сохранилась четко выраженная слоистая структура их внутренней части. Форма дендримеров, которая с увеличением генерации становится ближе к сферической, также практически не зависит от присутствия соседних молекул.
Профессор добавила еще один интересный факт. Когда дендримеры более низких генераций глубоко проникают друг в друга, дендримеры более высоких генераций вытесняют друг друга, так что с увеличением генерации область взаимопроникновения локализуется на периферии макромолекулы.
Ранее физики МГУ вместе с коллегами из других стран разработали устройство для преобразования инфракрасного лазерного излучения в ультрафиолетовое, с возможностью управлять интенсивностью сигнала.