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Dinámica de un solo polímero en un flujo elongativo
T T Perkins1, D E Smith, S Chu
1Department of Physics, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
Science (New York, N.Y.)
|June 27, 1997
Resumen
Se observó el estiramiento de polímeros individuales, como el del ADN. Mientras que algunos polímeros alcanzaron el estado estacionario, la extensión media no lo hizo, revelando dinámicas complejas bajo altas tasas de deformación.
Área de la Ciencia:
- Física de los polímeros La física de los polímeros es la física de los polímeros.
- Dinámica de fluidos La dinámica de fluidos.
- La biofísica es la biofísica.
Sus antecedentes:
- Comprender el comportamiento del polímero en el flujo es crucial para diversas aplicaciones.
- La dinámica de los polímeros individuales en gradientes de velocidad homogéneos no se ha caracterizado completamente.
Objetivo del estudio:
- Observar y cuantificar el estiramiento de polímeros individuales en un gradiente de velocidad homogéneo.
- Para determinar la distribución de probabilidad de la extensión molecular a lo largo del tiempo y las tasas de deformación.
- Investigar cambios conformacionales y dinámicas de polímeros a altas tasas de deformación.
Principales métodos:
- Utilizó moléculas de ADN etiquetadas con fluorescencia para visualizar el estiramiento de polímeros individuales.
- Se aplica un gradiente de velocidad espacialmente homogéneo al fluido que contiene los polímeros.
- La extensión molecular medida en función del tiempo y la velocidad de deformación aplicada.
Principales resultados:
- Se observó una variación significativa en el inicio del estiramiento del polímero.
- Se encontró que algunos polímeros alcanzaron una extensión de estado estacionario, pero la extensión promedio no se estabilizó.
- Se identificaron distintas formas conformacionales con diferentes dinámicas a altas tasas de deformación.
- Se observó que los polímeros no se deformaban consistentemente con el elemento fluido a tasas de deformación aumentadas.
Conclusiones:
- La extensión en estado estacionario de los polímeros se puede modelar utilizando un modelo de cadena de gusano.
- Sin embargo, la dinámica promedio del estiramiento del polímero en estas condiciones no puede explicarse completamente por los modelos actuales.
- El comportamiento del polímero se desvía de la deformación del elemento fluido a altas tasas de deformación, lo que indica respuestas viscoelásticas complejas.