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Updated: Jul 7, 2026
10:56
Confocal Imaging of Confined Quiescent and Flowing Colloid-polymer Mixtures
Published on: May 20, 2014
Observación de la histeresis de conformación del polímero en el flujo extensional
Charles M Schroeder1, Hazen P Babcock, Eric S G Shaqfeh
1Department of Chemical Engineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
Science (New York, N.Y.)
|September 13, 2003
Resumen
Las moléculas de ADN altamente extensibles exhiben histeresis de conformación en el flujo extensional, que persiste debido a las fuerzas hidrodinámicas. Este hallazgo tiene un impacto en la comprensión de las tensiones de flujo de polímeros y las relaciones tensión-deformación.
Área de la Ciencia:
- Física de los polímeros Física de los polímeros
- La biofísica es la biofísica.
- Dinámica de fluidos La dinámica de fluidos.
Sus antecedentes:
- Comprender el comportamiento del polímero en el flujo extensional es crucial para varias aplicaciones.
- Las moléculas de ADN, debido a su alta extensibilidad, sirven como excelentes sistemas modelo.
- Los cambios de conformación en los polímeros bajo el flujo influyen en las propiedades de la masa.
Objetivo del estudio:
- Visualizar y analizar la dinámica conformacional de moléculas de ADN altamente extensibles en flujo extensional plano.
- Para investigar el fenómeno de la histeresis de conformación en soluciones diluidas de polímeros.
- Para aclarar el papel de las fuerzas hidrodinámicas y paisajes de energía libre en las transiciones de conformación de polímeros.
Principales métodos:
- Se utilizó microscopía de fluorescencia para visualizar moléculas individuales de ADN de Escherichia coli.
- Los experimentos se llevaron a cabo en soluciones diluidas bajo un flujo extensional plano controlado.
- Se emplearon simulaciones por computadora para calcular paisajes de energía libre conformacionales de polímeros.
Principales resultados:
- Las moléculas de ADN adoptaron conformaciones en espiral o altamente extendidas.
- Un rango estrecho de intensidades de flujo indujo una histeresis de conformación, dependiendo del historial de deformación.
- Esta histeresis persistió durante largos períodos, más que los tiempos de relajación del polímero.
- Las simulaciones revelaron dos mínimos de energía libre cerca de la transición de estiramiento de la bobina.
Conclusiones:
- La histeresis de conformación en el ADN es impulsada por fuerzas hidrodinámicas dependientes de la conformación.
- Los ciclos de histeresis observados pueden influir en las tensiones de la solución a granel.
- Estos hallazgos contribuyen al desarrollo de relaciones de tensión-deformación para flujos diluidos de polímeros.
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