ANALISIS DE FUERZAS NORMALES ENTRE SUPERFICIES CUBIERTAS DE BRUSHES POLIMÉRICOS Y SUS PROPIEDADES DE LUBRICIDAD

CENCHA, LUISA G.; CATARINA CARVAHLO ESTEVES; REMCO TUINIER

Santa Fe

Congreso; 104 Reunión de la Asociación Física Argentina,; 2019

El n´umero de estudios experimentales y te´oricos sobre la relaci´on estructura-propiedades de pol´ımeros ancladosse ha incrementado en los ´ultimos a?nos. Una propiedad clave es la lubricidad que le otorgan a ciertas superficiesque poseen pol´ımeros anclados por uno o dos de los extremos de la cadena (polymer brushes (PB)). Es de graninter´es entender como sintonizar el coeficiente de fricci´on y c´omo aplicar este conocimiento al dise?no de superficiesde bajo coeficiente de fricci´on. En este trabajo se realizaron c´alculos basados en un m´etodo autoconsistente decampo medio (self-consistent (SCF) mean-field) para estudiar las fuerzas normales que surgen cuando un PB esconfinado entre dos superficies s´olidas, o cuando dos PB opuestos interact´uan entre ellos. El objetivo es obtenerinformaci´on sobre los mecanismos subyacentes que afectan a las fuerzas normales, y por lo tanto, al coeficientede fricci´on de las superficies cubiertas de PB. Con el objetivo de comparar con resultados experimentales de laliteratura, se estudiaron dos tipos de anclaje de las cadenas polim´ericas: lineales y c´ıclicas, las cuales poseens´olo un extremo o ambos extremos anclados a la superficie, respectivamente. Nuestros resultados muestran quelas fuerzas necesarias para comprimir los PB formados por cadenas lineales son mayores que en el caso decadenas c´ıclicas con longitudes de cadena y n´umero de cadenas por unidad de ´area similares. Se encontr´o quelas mayores diferencias entre ambas morfolog´ıas surgen principalmente para bajas concentraciones de cadenay para relativamente bajos niveles de compresi´on. Estos resultados contradicen en principio lo observado enotros experimentos reportados, proveyendo sin embargo, una comparaci´on sistem´atica de ambas estructuras. Amenudo, los sistemas experimentales comparados no son equivalentes, lo que genera confusi´on en la elecci´onde una morfolog´ıa que brinde los menores coeficientes de fricci´on en situaciones espec´ıficas de carga aplicada,solvencia, longitud de cadena y concentraci´on de cadenas, entre otros.