Geometric Features of Structuring of Amphiphilic Macromolecules on the Surface of a Spherical Nanoparticle

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The self-assembly of amphiphilic homopolymers tightly grafted to the spherical nanoparticle and immersed in a selective solvent is studied by the computer experiment method. Conditions under which macromolecules form thin membrane-like layers surrounding the nanoparticle are determined. It is first shown that the emerging polymer structures may be approximated by complete embedded minimal surfaces satisfying the Weierstrass representation, namely, helicoid, catenoid, and Enneper and Costa surfaces. Mathematical constructions defining these minimal surfaces highlight a new type of ordering of polymer structures and determine its symmetry classification similar to crystal classification by Fedorov groups. Calculations for the two considered sets of parameters show that structures approximated by a helicoid are energetically more favorable than structures approximated by other minimal surfaces.

作者简介

D. Mitkovskiy

Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences; Faculty of Fundamental Physical and Chemical Engineering, Lomonosov Moscow State University

Email: vvvas@polly.phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia; 119991, Moscow, Russia

A. Lazutin

Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences

Email: vvvas@polly.phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

A. Ushakova

Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences

Email: vvvas@polly.phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

A. Talis

Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences

Email: talishome@mail.ru
119991, Moscow, Russia

V. Vasilevskaya

Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences; Faculty of Chemistry, Lomonosov Moscow State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: vvvas@polly.phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia; 119991, Moscow, Russia

参考

  1. Bates F.S., Fredrickson G.H. // Annu. Rev. Phys. Chem. 1990. V. 41. P. 525.
  2. Lodge T. // Mikrochim. Acta. 1994. V. 116. P. 1.
  3. Hamley I.W., Koppi K.A., Rosedale J.H., Bates F.S., Almdal K., Mortensen K. // Macromolecules. 1993. V. 26. P. 5959.
  4. Block Copolymers in Nanoscience / Ed. by M. Lazzari, G. Liu, S. Lecommandoux. Darmstadt: Wiley, 2006.
  5. Lodge T.P. // Macromol. Chem. Phys. 2003. V. 204. P. 265.
  6. Leibler L. // Macromolecules. 1980. V. 13. P. 1602.
  7. Semenov A.N. // JETP. 1985. V. 61. P. 733.
  8. Ерухимович И.Я., Хохлов А.Р. // Высокомолек. соед. А.1993. Т. 35. № 11. P. 1808.
  9. Floudas G., Hadjichristidis N., Tselikas Y., Erukhimo-vich I. // Macromolecules. 1997. V. 30. P. 3090.
  10. Erukhimovich I., Abetz V., Stadler R. // Macromolecules. 1997. V. 30. P. 7435.
  11. Erukhimovich I.Ya., Smirnova Yu.G., Abetz V. // Polymer Science A. 2003. V. 45. № 11. P. 1093.
  12. Smirnova Y.G., ten Brinke G., Erukhimovich I.Ya. // J. Chem. Phys. 2006. V. 124. 054907.
  13. Erukhimovich I.Y. // Eur. Phys. J. E. 2005. V. 18. P. 383.
  14. Nap R., Sushko N., Erukhimovich I., ten Brinke G. // Macromolecules. 2006. V. 39. P. 6765.
  15. Kriksin Y.A., Khalatur P.G., Erukhimovich I.Ya., ten Brinke G., Khokhlov A.R. // Soft Matter. 2009. V. 5. P. 2896.
  16. Glagoleva A., Erukhimovich I., Vasilevskaya V. // Macromol. Theory Simul. 2013. V. 22. P. 31.
  17. Erukhimovich I. // Polymer Science C. 2018. V. 60. № 2. P. 49.
  18. Lee S., Bluemle M.J., Bates F.S. // Science. 2010. V. 330. P. 349.
  19. Hajduk D.A., Harper P.E., Gruner S.M., Honeker C.C., Kim G., Thomas E.L., Fetters L.J. // Macromolecules. 1994. V. 27. P. 4063.
  20. Thomas E.L., Alward D.B., Kinning D.J., Martin D.C., Handlin D.L., Fetters L.J. // Macromolecules.1986. V. 19. P. 2197.
  21. Khandpur A.K., Foerster S., Bates F.S., Hamley I.W., Ryan A.J., Bras W., Almdal K., Mortensen K. // Macromolecules. 1995. V. 28. P. 8796.
  22. Reddy A., Feng X., Thomas E.L., Grason G.M. // Macromolecules. 2021. V. 54. P. 9223.
  23. Mosseri R., Sadoc J.F. // J. Phys. Colloques. 1990. V. 51. C7–257.
  24. Talis A., Everstov A., Kraposhin V. // Acta Crystallogr. A. 2021. V. 77. P. 7.
  25. Castle T., Evans M.E., Hyde S.T., Ramsden S., Robins V. // Interface Focus. 2012. V. 2. P. 555.
  26. Вайнштейн Б.К. Современная rристаллография. М.: Наука, 1979. Т. 1.
  27. Тужилин А.А., Фоменко А.Т. Элементы геометрии и топологии минимальных поверхностей. М.: URSS, 2022.
  28. Фоменко А.Т. Вариационные методы в топологии. М.: Наука, 1982.
  29. Anetor L. Minimal Surfaces Embedded in Euclidean Space, aster. Differential Geometry. Bucharest: Geometry Balkan Press, 2016.
  30. Pu W.-F., Ushakova A., Liu R., Lazutin A.A., Vasilevskaya V.V. // J. Chem. Phys. 2020. V. 152. P. 234903.
  31. Ushakova A.S., Lazutin A.A., Vasilevskaya V.V. // Macromolecules. 2021. V. 54. P. 6285.
  32. Ushakova A.S., Vasilevskaya V.V. // Polymers. 2022. V. 14. P. 4358.
  33. Saraev Z.R., Lazutin A.A., Vasilevskaya V.V. // Molecules. 2022. V. 27. P. 8535.
  34. Lazutin A.A., Vasilevskaya V.V. // Polymer. 2022. V. 255. P. 125172.
  35. Хоффман Д., Кархер Г. Итоги науки и техники. Серия “Современные проблемы математики. Фундаментальные направления”. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. Т. 90. С. 13.
  36. Löbling T.I., Haataja J.S., Synatschke C.V., Schacher F.H., Müller M., Hanisch A., Gröschel A.H., H Müller E. // ACS Nano. 2014. V. 8. P. 11330.
  37. Plimpton S.J. // Computat. Phys. 1995. V. 117. P. 1.
  38. Weeks J.D., Chandler D., Andersen H.C. // J. Chem. Phys. 1971. V. 54. P. 5237.
  39. Verlet L. // Phys. Rev. 1967. V. 159. P. 98.
  40. Smith J. // Compos. Sci. Technol. 2003. V. 63. P. 1599.
  41. Bishop M., Kalos M.H., Frisch H.L. // J. Chem. Phys. 1979. V. 70. P. 1299.
  42. Grest G.S., Kremer K. // Phys. Rev. A. 1986. V. 33. P. 3628.
  43. Cho J., Ogata Y. // J. Geom. 2017. V. 108. P. 463.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (550KB)
3.

下载 (67KB)
4.

下载 (1MB)
5.

下载 (652KB)
6.

下载 (121KB)
7.

下载 (230KB)

版权所有 © Д.А. Митьковский, А.А. Лазутин, А.С. Ушакова, А.Л. Талис, В.В. Василевская, 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».