Прорив дозволить зрозуміти, як молекули полімеру реагують на быстропотоковые высоконапряженные стану пластиків та інших полімерів. Професор матеріалознавства Кеннет Швайцер з Иллинойсского університету в Урбана-Шампейн та аспірант Деніел Сассмэн опублікували результати дослідження у виданні Physical Review Letters.

«Це перша мікроскопічна теорія зчеплених полімерних рідин на фундаментальному силовому рівні з побудовою динамічної обмежує потенціалу, який контролює повільне макромолекулярное рух», – сказав Швайцер. – «Наш прорив закладає фундамент для величезного обсягу робіт у майбутньому, пов’язаних і з синтетичними полімерами для розробки пластиків, і з биополимерами для цитобиологии і механіки».

Полімери ці представляють з себе довгі великі молекули, які зустрічаються в біології, хімії та матеріалознавства. Лінійні полімери діляться на два класу: тверді прути як неприготовленные спагетті і гнучкі подовжені структури, як зварена локшина.

У твердому розчині лінійні полімери стають зчепленими або скуйовдженим, як спагетті в каструлі, переплітаючись один з одним. Кожен полімер оточений сусідніми так, що рідина в цілому веде себе як пружний в’язкий каучук.

З урахуванням достатньої кількості часу рідина буде повільно перетікатимуть слідом за повзе немов змії полімерами — рух отримав назву поверхневого сповзання. Вчені довгий час припускали, що таке сповзання кожного полімеру обмежена трубоподобной областю простору, подібно до того, як змія повзе по трубі, однак важко пояснити, як і чому полімери ведуть себе саме таким чином.

Нова теорія Швайцера і Сассмэна, заснована на мікроскопічної фізики, пояснює повільну динаміку твердих заплутаних полімерів і кількісне побудова обмежує динамічної труби внаслідок сил між молекулами. Концепція труби виникає як наслідок сильних взаємодій між полімером і незліченним числом переплетених з ним сусідів. Математичний підхід до теорії дозволяє краще зрозуміти складні та експериментальні дані.

Джерело innovanews.ru