ТАСС, 21 июня. Исследователи из России разработали физико-математическую модель, которая позволяет предугадывать то, как протекает процесс сгущения различных полимеров из семейства полибетаинов. Эти расчеты позволят химикам эффективнее подбирать свойства полимеров, применяемых при производстве так называемых коацерватов, малых нерастворимых капель этих соединений, сообщила в среду пресс-служба НИУ ВШЭ. Исследование было опубликовано в журнале Soft Matter.
"Разработанную учеными модель можно использовать для более эффективного синтеза полимеров. Химики на основе модели смогут задать оптимальные расчетные значения молекулярных свойств полимеров и получить макромолекулы, наиболее подходящие для последующей коацервации. Важно, что теоретическая модель ученых уже подтверждается независимыми экспериментальными данными их коллег", - говорится в сообщении.
Полимерные коацерваты применяются при производстве различных гигиенических и косметических продуктов, в том числе жидкостей для снятия макияжа, а также в лосьонах, кондиционерах и шампунях. Кроме того, их используют в пищевой промышленности, а также в других областях производства, где необходимо создавать однородные стабильные смеси из нескольких сложно устроенных компонентов.
Для производства коацерватов из многих полимеров, в том числе полибетаинов, необходимо поддерживать четко заданные температуры и другие условия среды, влияющие на размеры частиц, их плотность и другие свойства. Группа ученых под руководством профессора Московского института электроники и математики НИУ ВШЭ Юрия Будкова разработала теоретическую модель, которая позволяет подбирать эти параметры для получения коацерватов с четко заданными свойствами.
Для ее разработки ученые детально просчитали то, как ведут себя растворы различных вариаций полибетаина при высоких и низких концентрациях полимера, а также изучили то, какие факторы, в том числе температура и характер взаимодействий одиночных звеньев полимера и других молекул, влияют на стабильность коацерватов. Это позволило им выделить ключевые физические механизмы, влияющие на процесс сгущения полимеров и образование коацерватов.
Результаты этих расчетов недавно были подтверждены в ходе экспериментов, отмечают исследователи. Это позволяет использовать разработанный физиками подход для подбора оптимальных параметров сгущения полимеров и производства коацерватов, в том числе структур, способных фильтровать и захватывать определенные типы биомолекул, подытожили ученые.
