Гомополимеры, мономерные звенья которых имеют сложную структуру и содержат гидрофобную и полярную группы, моделируют структуру многих реальных макромолекул. Предполагается, что основная цепь макромолекулы состоит из гидрофобных групп, а полярные группы содержатся в боковых подвесках каждого звена. Компьютерное моделирование таких макромолекул (Vasilevskaya et al) демонстрирует разнообразие форм и структурных переходов.
В данной работе классическое рассмотрение перехода клубок-глобула обобщается с учетом способности мономерных звеньев ориентироваться в области ненулевого градиента плотности. С этой целью вводится функция распределения звеньев по ориентациям и рассчитывается свободная энергия глобулы в рамках теории самосогласованного поля. При малом параметре ориентации найдено аналитическое выражение для поверхностного натяжения глобулы. Показано, что способность звеньев к ориентации приводит к уменьшению поверхностного натяжения и к сужению поверхностного слоя.
В случае сильной тенденции к ориентации, когда толщина поверхностного слоя сравнима с размером звена, предложено эмпирическое выражение для свободной энергии. Развитый подход позволяет предсказать существование таких структур как диск, тор, система бусин (в зависимости от качества растворителя, ориентационной способности звеньев, жесткости макромолекулы).
(J Phys Cond Mat 2006, 18(3), 915)