DESARROLLO DE UN CAMPO DE FUERZAS DE GRANO GRUESO PARA POLIESTIRENO ATACTICO POR INVERSION DE BOLTZMANN ITERATIVA

MARTIN R. VARTORELLI; JORGE R. VEGA; DANIEL E. RODRIGUEZ

Córdoba

Congreso; XVII CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA Y QUIMICA INORGANCA; 2011

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica, AAIFQ

Introducción La interpretación de datos experimentales de polímeros en solución requiere de suposiciones acerca de su estructura a nivel molecular que rara vez se pueden validar por otras técnicas. Por este motivo el modelado molecular de estos sistemas resulta de utilidad y posibilita la comprensión de la organización de los polímeros a escala molecular. La Dinámica Molecular (DM) aplicada al tamaño de polímeros de interés experimental es inaccesible computacionalmente usando una descripción atomística. Por este motivo se recurre a la técnica de DMCG (DM ?Coarse Grain?), donde un grupo de átomos de la molécula es representado por la dinámica de un centro denominado Super-Atomo (SA). Obtener un campo de fuerzas para DMCG consiste en definir estos SA y parametrizar las interacciones entre ellos. Se emplean como referencia simulaciones de DM atomística en sistemas de menor tamaño y se busca con la parametrización de la DMCG reproducir sus resultados. Objetivos El objetivo del trabajo es desarrollar un campo de fuerzas de grano grueso para poliestireno atáctico (aPS), para su posterior empleo en sistemas de alta masa molar. Resultados Las simulaciones atomísticas se realizaron en un sistema compuesto por un oligómero de aPS de 2099,05 g/mol en solución diluida en THF, a 25ºC. El modelo CG consiste en 2 súper-átomos (A,B) por monómero de aPS, localizados uno en el centro de masas del anillo bencénico (B) y el otro en el carbono de unión del anillo (A). Para la reproducción de las distribuciones de enlaces y ángulos de enlace en el modelo CG se emplearon potenciales cuadráticos, y expresiones de Ryckaert-Bellemans para los ángulos de torsión. Conclusiones Se propuso un algoritmo que permite la optimización de los parámetros CG evitando las inestabilidades. Así se obtuvo una primera parametrización de DMCG que reproduce parcialmente los resultados de simulaciones atomísticas, alcanzando en algunos casos diferencias absolutas en la RDF menores a la unidad. Estas desviaciones son parcialmente atribuibles a correlaciones entre ángulos de enlace y torsión en CG que aparecen al hacer la reducción de grados de libertad. El tratamiento de dichas correlaciones no está implementado en el software empleado en las simulaciones.