The use of thin layers of a surface

The use of thin layers of a surface bound (polyelectrolyte) hydrogels for measuring the concentration of metal ions from electrolyte solutions is our motivation for modeling such hydrogels. The gels are composed of polymeric species with conformational degrees of freedom on the nanometer scale. The polymer conformations are affected by the presence of cross-links in the gel on a five to ten times larger length scale, and the repulsive interactions generated by the charges along the chains. Here we present a hybrid computational Monte Carlo Self-consistent field (MC-SCF) approach to model such hydrogels. The SCF formalism is used to evaluate the conformational properties of the chains, implementing a freely jointed chain model, in between featureless cross-links. The Monte Carlo simulation method is used to sample the (restricted) translational degrees of freedom of the cross-links in the gel. We consider the case that the polymers in the gel have an affinity for surface positioned at the edge of the simulation volume. The polymer density decays as a power-law from the surface to the gel-density with an exponent close to -4/3. The gel features relatively large density fluctuations which is natural for a gel with a low density (phi approximate to 0.035), a low degree of cross-linking (average of three chainparts per cross-link), and relatively large chains (N = 50) in between the cross-links. Some parts of the gel can break loose from the gel and sample the adjoining volume. Representative snapshots exemplify large density fluctuations, which explain the large pore size distribution observed in experimental counterparts.

Результаты (русский) 1:

Использование тонких слоев гидрогелей поверхности границы (полиэлектролит) для измерения концентрации ионов металлов из растворов электролитов является наша мотивация для моделирования таких гидрогели. Гели состоят из полимерных видов с конформационные степеней свободы в нанометровом масштабе. Полимерные конформации страдают от наличия перекрестных ссылок в геле на пять-десять раз больше длины шкалы и отвратительный взаимодействий, порожденных обвинения вдоль цепи. Здесь мы представляем гибридный подход вычислительной Монте Карло самосогласованное поле (MC-ФСД) для моделирования таких гидрогели. SCF формализм используется для оценки конформационные свойства цепей, реализация модели свободно шарнирная цепь, между безликих перекрестные ссылки. Метод моделирования Монте-Карло используется для выборки (ограниченное) поступательные степени свободы перекрестных ссылок в геле. Мы считаем, что полимеры в геле имеют сродство к поверхности расположены на краю моделирование объема. Распады плотность полимера как власть закон от поверхности геля-плотности с экспонентой рядом -4/3. Гель имеет сравнительно большой плотности колебаний который является естественным для геля с низкой плотности (фи приблизительно до 0,035), низкой степени сшивки (в среднем три chainparts за перекрестных ссылок) и относительно большой цепи (N = 50) между перекрестные ссылки. Некоторые части гель может вырваться из геля и образец прилегающих тома. Представитель снимки иллюстрируют колебания большой плотности, которые объяснить распределение размера большие поры, наблюдается в экспериментальной коллегами.

Результаты (русский) 2:

Использование тонких слоев поверхности связанного (полиэлектролита) гидрогели для измерения концентрации ионов металлов из растворов электролитов наша мотивация для моделирования таких гидрогелей. Гели состоят из полимерных видов с конформационными степенями свободы на нанометровом масштабе. Полимерные конформации влияет наличие поперечных связей в геле на пять-десять раз большем масштабе длины и отталкивающих взаимодействий, порожденных зарядов вдоль цепей. Здесь мы представляем подход гибридные вычислительные Монте-Карло Самосогласованное поле (MC-SCF) моделировать такие гидрогели. SCF формализм используется для оценки конформационные свойства цепей, реализации модели свободно сочлененной цепи, между безликих поперечными связями. Метод моделирования Монте-Карло используется для попробовать (ограниченной) поступательными степенями свободы сшивок в геле. Рассмотрим случай, что полимеры в геле имеют сродство к поверхности, расположенной на краю объема моделирования. Плотность полимера распадается как степенной от поверхности к гелю плотности с показателем близко к -4/3. Гель показывает большие флуктуации плотности, что естественно для гель с низкой плотностью (PHI приближенной к 0,035), низкую степень сшивания (среднее из трех chainparts на сшивку), а также относительно больших цепей (N = 50 ) между поперечными связями. Некоторые части геля может сорваться из геля и образец смежную объема. Типичные моментальные снимки иллюстрируют большие флуктуации плотности, которые объясняют большое распределение пор по размерам, наблюдаемую в экспериментальных аналогов.

Результаты (русский) 3:

использование тонких слоев поверхности по срокам (полиэлектролит) гидрогели для измерения концентрации ионов металлов из электролитов - это наша мотивация для моделирования таких гидрогели.эти гели состоят из полимерных видов с конформационном степеней свободы на нанометр шкалы.полимер conformations влияет присутствие перекрестные ссылки в гель на пять - десять раз выше объема масштаба, и отталкивающим взаимодействия в результате обвинений вдоль цепочки.здесь мы представляем гибрид вычислительная монте - карло согласованной области (mc-scf) подход к модели таких гидрогели.офпп формализм, используется для оценки конформационном свойства цепи, осуществлении свободно пристегнулся цепи модели, в период между безликие перекрестные ссылки.монте - карло моделирование метод используется для выборки (только) поступательная степень свободы перекрестные ссылки в гель.мы считаем, что в случае полимеров геля имеют к поверхности, расположенного на окраине моделирования.полимер плотность распадется, как power-law от поверхности на гель плотности экспоненты рядом с - 4 / 3.гель черты относительно большой плотности колебания, которые естественно для гель с низкой плотности (фи примерно до 0035), низкий уровень cross-linking (в среднем три chainparts на кросс - связь), и относительно крупных сетей (N = 50) в период между перекрестные ссылки.некоторые части гель может порывать с гелем и образец прилегающей тома.представитель снимки подтверждают большой плотности колебания, которые объясняют крупные поры распределение по размерам отметил в экспериментальных коллегами.