مقاله محمدرضا اجتهادی، استاد دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف و تیم تحقیقاتی همراهش با عنوان «ارتباط توپولوژی و هیدرودینامیک پلیمرهای حلقوی» در مجله معتبر «Physical Review Letters» (PRL) انجمن فیزیک آمریکا منتشر شد.
به گزارش دیده‌بان علم ایران در این مقاله که با همکاری ریحانه فریمانی و زهرا احمدیان دهاقانی، دانشجویان سابق مجتهدی که هم اکنون به ترتیب در دانشکده فیزیک دانشگاه وین و مدرسه بین‌المللی مطالعات پیشرفته SISSA ایتالیا مشغول پژوهش هستند و همچنین به همراه همکارِ بین المللی شان کریستوس لیکوس (Christos N. Likos) از دانشکده فیزیک دانشگاه وین به چاپ رسیده است ارتباطِ بین دینامیکِ پلیمرهای به هم پیوسته حلقوی و توپولوژی آن ها بررسی شده است.
پلیمرهای حلقوی با توجه به نوع توپولوژی خود، حرکت متفاوتی در محلول‌ها دارند.
در این پژوهش دکتر اجتهادی و همکارانش شبیه‌سازی رایانه‌ای را برای دو نوع از پلیمرهای حلقوی خود اجتناب کننده -self-avoiding ring polymers انجام داده‌اند. نوع اول، پلیمرهایی که به صورت مکانیکی به هم مقیدند به نام پلی (۲) كاتينان‌ها poly[2]catenanes به اختصار PCها و پلیمرهایی که به صورت شیمیایی به هم مقیدند به نام حلقه‌های مقید bonded rings یا به اختصار BRها. این شبیه سازی‌ها هر دو در شرایط یکسان برشیِ ایستا انجام شده‌اند.
این گروه پژوهشی دریافته‌اند که حلقه‌های مفید BRها یک الگوی حرکتی جدید ایجاد کرده‌اند که آن را غلتیدن گرادیانی (gradient tumbling) نامیده‌اند. حرکتی که دارای چرخش حول محور گرادیان است. برای PCها حلقه‌های پلیمری کشیده می‌شوند و الگوی جدیدی از حرکت به نام غلتیدن لغزشی slip tumbling ایجاد می‌کنند. تفاوت دیگر آن است که در حلقه‌های BR دینامیک پیوسته و نوسانی است در حالی که در پلیمرهای PC حرکت ناپیوسته و در بازۀ بین غلتیدن لغزشی آنها رخ می‌دهد.
یافته‌های این گروه پژوهشی ارتباط عمیقی را بین توپولوژی پلیمرهای به هم پیوسته و هیدرودینامیک آنها در محلول‌های رقیق نشان می‌دهد.
این پژوهش که در فهرست پیشنهادی سردبیر مجله PRL نیز قرار گرفته است، دریچه‌ای جدید به فیزیک پلیمرهای پیوسته و نقش توپولوژی در هیدرودینامیک آنها خواهد گشود.
انتهای پیام