Статистическая физика макромолекул

Глава 4. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА МАКРОМОЛЕКУЛ И ПОЛИМЕРНЫХ СЕТОК [c.83]

Приводятся сведения о строении и физических свойствах макромолекул и структуре полимеров, термодинамике последних и их растворов, статистической физике макромолекул и полимерных сеток, релаксационных явлениях (механическая, электрическая и магнитная релаксация). Рассматриваются такие состояния полимера, как высокоэластическое, ориентированное и жидкокристаллическое. Отличительная особенность книги — математическое описание теории процессов и явлений, свойственных полимерным системам. [c.2]

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА МАКРОМОЛЕКУЛ [c.153]

Реальное существование ротамеров у макромолекул установлено рядом методов, прежде всего методом инфракрасной спектроскопии, при изучении термомеханических свойств и растяжения полимеров. Поворотно-изомерная теория лежит в основе статистической физики макромолекул. Она позволяет вычислять не только размеры макромолекулярных клубков, но н их дипольные моменты и поляризуемости, ответственные за электрические и оптические свойства. [c.71]

Поворотная изомерия полимеров установлена рядом методов, прежде всего методом инфракрасной спектроскопии. Для важнейших полимеров энергетические барьеры значительно превышают кТ. Поворотно-изомерная теория получила прямые экспериментальные подтверждения при изучении термомеханических свойств и растяжения полимеров (см. стр. 136). Эта теория легла в основу современной статистической физики макромолекул, последовательно изложенной в монографиях [2, 3, 5]. [c.131]

Скейлинговый" подход к теории полимерных систем оказался чрезвычайно плодотворным можно согласиться с автором, когда он пишет в связи с этим подходом о новом этапе развития статистической физики макромолекул. Следует отметить, что значительная часть результатов принадлежит самому де Жену, его ученикам и сотрудникам. Разумеется, это сильно повышает ценность книги. [c.5]

Иными словами, учитывается лишь взаимодействие между атомами, непосредственно присоединенными к двум соседним атомам главной цепи, а всеми остальными взаимодействиями пренебрегают. До последнего времени такое приближение не только было принято в статистической физике макромолекул, но широко использовалось (и используется) также при рассмотрении термодинамических свойств низкомолекулярных соединений (в частности, при определении из температурного хода теплоемкости величин потенциальных барьеров, тормозящих внутреннее вращение [ ]). Между тем это предположение никогда не было подтверждено никакими более или менее вескими доводами и, в сущности, продиктовано исключительно требованиями удобства и простоты вычислений. [c.41]

В предыдущей главе мы изложили основы так называемого матричного метода модели Изинга, т. е. математического метода расчета статистической суммы и усреднения скалярных характеристик одномерной кооперативной системы. Этот метод, как уже отмечалось выще, был (в несколько иной форме) развит соверщенно независимо от проблем статистической физики макромолекул, в связи с потребностями теории ферромагнетизма. Очевидно, что полученные этим методом результаты ке могут объяснить свойства ферромагнитных тел, которые представляют собой не одномерные, а трехмерные кооперативные системы. Вместе с тем, макромолекулы являются идеальными объектами для применения статистики одномерных кооперативных систем. Единственная трудность здесь состоит в том, что основные поддающиеся экспериментальному исследованию физические свойства макромолекул, определяемые конформациями мономерных единиц, представляют собой не скалярные, а либо векторные (расстояние между концами цепи, дипольный момент), либо тензорные (оптическая анизотропия) величины. Поэтому применение статистики одномерных кооперативных систем к вычислению средних размеров, дипольных моментов и оптических анизотропий полимерных цепей потребовало соответствующего обобщения изложенного метода. [c.165]

С другой стороны, выход в технику статистической физики макромолекул возможен, очевидно, только одним путем—через теорию полимеров в блочном состоянии. Ключевой задачей в этой области, по-видимому, является разработка теории надмолекулярных структур, т. е. элементов упорядоченности в блочных полимерах. Представления о надмолекулярных структурах, развиваемые в Советском Союзе В. А. Каргиным и его школой, а также рядом авторов в других странах, включают в себя широкий круг явлений, начиная от элементов ориентационного порядка в высокоэластическом состоянии полимеров до явлений их кристаллизации. В этой области накоплен очень большой эксперимен- [c.386]

Объемные решеточные модели. Рассмотрим теперь модели цепей, расположенных на объемных решетках кубической и тетраэдрической. Объемные модели ближе к реальным полимерным цепям, чем плоская цепь модели, особенно тетраэдрическая, которая широко применяется в статистической физике макромолекул [15]. Объемные модели позволяют также рассмотреть динамику не только средних проекций звеньев, но и диполей, направленных перпендикулярно к скелету цепи. Расчету динамических характеристик цепей на объемных решетках посвящены работы [61—66]. [c.293]

Мы привели в наиболее простой форме основы статистической физики макромолекулы, которая является разделом статистической физики вообще, а посему использует идеи и методы этого раздела теоретической физики. Рассматривается статистика линейных макромолекул в приближении модели сво-бодносочлененных сегментов. Выводится распределение свободной макромолекулы по расстояниям между ее концами. Это распределение подчиняется нормальному (гауссову) закону. Предлагается вывод уравнения состояния макромолекулы, связывающего растягивающую силу, приложенную к концам мак- [c.160]

По поводу того, что понятно , что непонятно и что следовало бы понять , можно было бы написать громадный обзор, в несколько раз превышающий по объему [5], который соответствующий автор считает одной из наиболее удачных своих больших публикаций. В постановке вопросов об уровне и потребности понимания мы следуем Брауту [11]. Превосходная брошюра Гросберга и Хохлова [267] касается, на наш взгляд (если продолжать пользоваться строительной терминологией), скорее архитектурных подробностей, нежели общего замысла (авторы сами подчеркивают это, сводя вопросы к статистической физике макромолекул). Поэтому мы предложим здесь несколько иную версию нерешенных вопросов физики полимеров вообще. [c.396]

Следует заметить, что несколько лет назад была предпринята попытка [8] построить статистическую физику макромолекул, не прибегая к представлениям о поворотных изомерах. Алмазов и Павлоцкин [8] показали, что используя математический аппарат и методы современной статистической физики, можно описать физические свойства макромолекул, учитывая непрерывный, а не дискретный набор их конформаций. Однако при использовании этой теории для решения конкретных задач (например, расшифровки кода наследственности) были получены ошибочные результаты, что, естественно, снизило интерес к такому способу построения теории. [c.32]

По меткому выражению французского физика Садрона, физика полимеров имеет два выхода — в технику и в биологию. В настоящее время единственным более или менее детально разработанным разделом статистической физики полимеров является статистическая физика макромолекул. Ее выходом в биологию является прежде всего построение теории конформаций и конформационных переходов молекул биополимеров. Мы видели, что здесь уже достигнуты значительные успехи, хотя развитие соответствующей статистической теории только что началось, и решение основных проблем еще впереди. Можно не сомневаться в том, что этой области статистической физики суждено большое будущее, так как биополимеры осуществляют свои биологические функции в значительной степени на молекулярном уровне, так что физика молекул, биополимеров может иметь непосредственное биологическое значение. [c.386]

Эти направления в значительной мере были стимулированы успехами статистической физики макромолекул, основанными на поворотноизомерной концепции и конформационной статистике, разработанной Волькенштейном и его школой (Бирштейн, Птицьга и Готлиб), на фундаментальных работах Флори по статистической механике полимеров, на известных работах Наган, Лифсона и др. [c.8]

Описанные выше динамические модели полимерной цепи, в особенности модели с внутренним трением, — результаты ЧЭ на ЭВМ (методом БД) и вьшоды из наблюдаемых экспериментальных закономерностей могут служить основанием дня введения понятия кинетического сегмента (КС) цепи в растворе. Как уже говорилось, в статистической физике макромолекул статистическим сегментом (СС) называют такой участок цепи, который может ориентироваться независимо от ориентации предыдущего участка цепи. На длине СС теряется ориентационная, д1амять о предыдущем сегменте. Тогда естественно, было бы определить КС как минимальный фрагмент цепи, который может независимо от соседей изменять во времени свою ориентацию в пространстве, совершать перескок или локальный изгиб независимо от соседних фрагментов. [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология