Estudio de la gelificación de filamentos rígidos con grupos asociativos

Abstract

En este proyecto se ha llevado a cabo una investigación relativamente completa del comportamiento de sistemas en cuya estructura existen redes de filamentos rígidos con grupos asociativos y que pueden ser susceptibles de formar geles. Los sistemas estudiados están formados por una serie de cadenas o rods en las que se van a encontrar dos tipos de monómeros esfericos; los de tipo 1 (rojos) que serán no atractivos y los de tipo 2 (azules), llamados stickers de carácter atractivo. Estos monómeros están unidos por potenciales de tipo FENE que controlan la longitud de enlace y por potenciales armónicos que controlan el angulo de enlace (rigidez) El trabajo se desarrolla en dos grandes bloques: Un primer bloque en el que se van a caracterizar sistemas en los que no están presentes los stickers permitiendo asi conocer el comportamiento estatico y dinamico de los mismos y su estructura; y un segundo bloque en el que se estudiara la variación en el comportamiento de estos sistemas al sustituir un cierto numero de monómeros no atractivos por stickers y la influencia de estos para formar enlaces reversibles que den lugar a compuestos con estructuras de tipo gel. Los parámetros estudiados en ambos casos son: La función de distribución radial (g(r)), el modulo temporal de los vectores directores de los rods, el tensor de presiones y un análisis de la difusión basado en la determinación de dos parámetros; el coeficiente de difusión y el tiempo de relajación. Todos los análisis realizados se han llevado a cabo mediante simulaciones de dinámica molecular, utilizando para ello el software LAMMPS. En función de la complejidad de los sistemas, los procesos de calculo han requerido un mayor o menor tiempo llegando en las simulaciones mas complejas a ser necesarios varios días de trabajo.