Cepillos poliméricos Expuestos a Líquido en Flujo: dinámica cíclica y comportamiento colectivo

CLAUDIO PASTORINO

Seminario; Seminario Enzo Levi; 2013

La dinámica de una  cadena polimérica fijada a una pared y sometida a un flujo de líquido ha recibido gran atención recientemente debido a la posibilidad de su medición con experimentos de microscopía de fluorescencia y a la importancia del problema en sistemas biológicos y para desarrollos de Microfluídica. Esta dinámica es mucho más compleja que lo previsto en principio y está influída por el movimientoBrowniano y de relajación de la cadena polimérica y  efectos hidrodinámicos. Un elemento central observado, es un movimiento cíclico asincrónico de la cadena en presencia de flujo.En esta trabajo, estudiamos la versión colectiva de este sistema, mediante simulaciones de dinámica molecular con  termostato de Dissipative Particle Dynamics. Se simularon cepillos poliméricos bajola acción de un flujo lineal  (Couette) o parabólico (Poiseuille). Se analizó la dinámica de las cadenas del cepillo polimérico con líquidos simples o poliméricos en flujo y las consecuencias de la misma sobreotra especies moleculares en la interfase. Se encontró que en presencia de una interfase cepillo-solvente bien definida, la dinámica cíclica de las cadenas del cepillo da origen a transporte inverso de moléculas confinadas en el seno del cepillo. Con este efecto, se produce simultáneamente al flujo principal impuesto, un flujo inverso en el seno del cepillo. Se analizan en qué condiciones esto ocurre, órdenes de magnitud de los parámetros involucrados y posibles aplicaciones en Microfluídica.