Os polímeros estimuloresponsivos têm um amplo potencial de aplicação devido à sua capacidade de responder de forma reversível a mudanças no ambiente externo (como temperatura, composição da solução, etc.). Essa resposta pode se manifestar como mudanças na conformação da cadeia, solubilidade, entre outros. Os polímeros frequentemente exibem comportamento de conformação de cadeia e agregação complexo em solventes mistos, sendo um exemplo famoso o fenômeno da co-non-solvência, no qual a solubilidade de um polímero em uma solução composta por uma mistura de dois bons solventes é reduzida. No entanto, ainda há grande controvérsia sobre o mecanismo físico do fenômeno da co-non-solvência. Neste estudo, foi utilizada uma simulação de dinâmica molecular coarse-grained para investigar o comportamento de conformação da cadeia e agregação de cadeias de homopolímero individuais e multicanal em um solvente misto. Os resultados mostram que em solventes mistos, o comportamento de conformação da cadeia de polímeros em sistemas multicanal é significativamente diferente do comportamento da cadeia individual correspondente àquele sistema. Com o aumento da proporção do co-solvente, a cadeia exibe transição de dispersão para agregação e posteriormente dispersão novamente, o que indica a ocorrência do efeito de co-non-solvência. Ao mesmo tempo, o co-solvente exibe separação de fase líquido-líquido, com polímero e co-solvente formando conjuntamente agregados e constituindo a fase densa do co-solvente; e a densidade total de partículas dentro dos agregados é maior do que a densidade média de partículas do sistema. Além disso, a intensidade da interação entre polímero e co-solvente tem um impacto significativo na distribuição de densidade radial do polímero; à medida que a intensidade dessa interação aumenta, a densidade total de partículas dentro dos agregados aumenta gradualmente. Este estudo revela o mecanismo de mudança da estrutura microscópica dos polímeros em solventes mistos, fornecendo uma base teórica para compreender o comportamento dos polímeros em solventes mistos e regular as propriedades macroscópicas das soluções de polímeros.
关键词
Simulação de Dinâmica Molecular; Solventes Mistos; Co-non-solvência; Comportamento de Conformação da Cadeia; Comportamento de Agregação