Коллапс гибкой полимерной цепи, обусловленный дипольными корреляциями мономерных звеньев

Ю.А. Будков

Аннотация

В докладе будет представлена теория самосогласованного поля одиночной полимерной цепи, растворенной в хорошем растворителе, имеющей на каждом мономерном звене свободно ориентируемые постоянные диполи. Предложенная теория учитывает дипольные корреляции и эффект диэлектрической неоднородности внутри объема полимера по отношению к фазе чистого растворителя. Будет показано, что дипольные корреляции мономерных звеньев могут быть рассмотрены как парные только в случае, когда полимерная цепь имеет конформацию клубка. В этом случае дипольные корреляции определяются кеезомовским диполь-дипольным притяжением, а также взаимодействием постоянных диполей обусловленных сольватационными силами, связанными с разницей диэлектрических проницаемостей внутри объема полимера и чистого растворителя. Оба эффекта приводят к перенормировке второго вириального коэффициента объемных взаимодействий мономерных звеньев. Мы установим, что в случае, когда диэлектрическая проницаемость растворителя превышает диэлектрическую проницаемость полимерного материала, эффект избыточной поляризуемости конкурирует с электростатическими корреляциями постоянных диполей, приводя к набуханию полимерного клубка. В противном случае, оба эффекта приводят к сжатию полимерного клубка. Будет представлен критический анализ нескольких работ, где было показано, что учет дипольных корреляций на парно-аддитивном уровне приводит к переходу клубок-глобула в режиме фазового перехода первого рода. Мы покажем, что учет дипольных корреляций мономерных звеньев на многочастичном уровне сглаживает переход клубок-глобула, делая его непрерывным.