Araştırmacılar Eriyik Polimerlerin Yüzey Gerilimini Hesaplamak için Yeni Bir Formül Buldu
Çeşitli uzunluklarda polimer zincirlerini bir karışım içinde karıştırmak , lego oynamaktan daha şaşırtıcı sonuçlar doğurabilir. EPJ E’de yayınlanan yeni bir araştırmada, fizikçiler, kimyasal olarak aynı zincirlerin bir eriyik içine karıştırılmasının, yüzeylerinde benzersiz etkiler yarattığını inceledi. Bunun nedeni, ne kadar uzunlukta ve kısalıktaki polimer zincirlerinin birbirleriyle etkileşim kurması gereğidir.
Bu eritme türlerinde, zamanla, polimer zinciri uçları yüzey için tercih ederler. Şu aralar, Ontario, Kanada’daki Waterloo Üniversitesi’nden Mark Matsen ve Pendar Mahmudi kısa zincirli polimerlerle uzun zincirli polimer eriyiklerinin geliştirilmesinin etkilerini keşfettiler. Erime sıcaklığında düzensizlik arttıkça yüzeydeki kısa zincirlerin ayrışması nedeniyle eriyiklerin yüzeyindeki gerilimi azaltmak için sayısal simülasyonlar gerçekleştirdiler. Araştırmacılar, bu eriyiklerin yüzey gerilimini hesaplamak için basit bir formül buldu ve bileşenlerin göreceli ağırlığı ile bağlantılıydı.
Bu çalışmanın yazarları, serbestçe birleştirilmiş bağlarla tutturulmuş bir dizi monomere bağlanan boncuk yay modeli olarak tek tek polimerler modellemektedir. Bundan sonra, kendinden tutarlı alan teorisi (self-confident field theory –SCFT-) adı verilen ve polimer eriyiklerinin yüzeyinde gerçekleşenleri modellemeye yardımcı olan bir teori kullanıyorlar. Yazarlar, ayrıca, düzensizlik enerjisi ile ilişkili yüzey gerilimi üzerindeki etkisi ile birleştirilen kısa polimerlerin aşırı konsantrasyonunu modelliyorlar.
Ardından, yazarlar simülasyonlarını tahmin denklemleriyle karşılaştırırlar. Karışımdaki polimerlerin molekül ağırlığının bir fonksiyonu olarak karışmayan uzun ve kısa zincirli polimerler arasındaki arayüzey gerilimi tanımlayan basit bir matematiksel formül çıkarırlar. Buna ek olarak, molekül ağırlığının, uzun ve uzun zincirli polimerler arasındaki ayrışma seviyesini de etkilediğini bulmuşlardır.
Kaynak : azom.com
