Само-организующиеся системы: сферические мицеллы


Само-огранизующиеся системы представляют богатую область для исследований, играющий важную роль не только в физике и химии, но также и в социальных науках. Индивидуальные свойства мономеров и их взаимодействия определяют структуру и форму составных объектов: мицелл, пузырьков ??? или двуслойных поверхностей. Среди различных структур этого типа наиболее простой являются сферические мицеллы. Применяя методы классической теории нуклеации, мы можем изучать
- равновесное распределение агрегатов
- термодинамические свойства мицелл
- кинетику мицеллообразования
- процессы релаксации

Мы изучали кинетику мицеллообразования, в частности, перераспределение агрегатов, вызванное некоторым внешним воздействием [2,3]. Решая численно кинетические уравнения Беккера-Деринга, мы нашли три стадии переходного процесса:
- перераспределение малых агрегатов
- перераспределение агрегатов в мицеллярной яме
- перераспределение агрегатов через активационный барьер
Первый и второй процессы называются быстрой релаксацией, тогда как третий процесс носит название медленной релаксации. Вычисленные нами значения релаксационных времен совпадают с теоретически предсказанными.

В 2000-2001, мы разработали метод параметрических уравнений [1]. Используя понятие агрегационной работы, мы строим систему дифференциальных уравнений для агрегационного числа мицеллы как функции параметров мицеллизации. Мы нашли явные решения для двух важный моделей сферических мицелл: капельной модели и модели Гринина. На основании этих решений, мы получаем аналитическое выражение для равновесной концентрации мономеров ПАВ и, следовательно, для всего спектра равновесных концентраций молекулярных агрегатов в рамках данного формализма.


[1] D.S.Grebenkov Parametric Equations of the Theory of Formation of Spherical Micelles , J.Coll.Int.Sci. 249, 162-171, 2002
[2] Д.С.Гребеньков, А.П.Гринин Численное моделирование переходных процессов мицелло-образования , Вестник Санкт-Петербурского Университета, сер.4. Вып.4 (N.28), сс.3-12, 2001
[3] И.С.Сипаров, Д.С.Гребеньков Численное моделирование процесса релаксации мицеллярного раствора , Сборник тезисов докладов конференции студентов и аспирантов, г.Санкт-Петербург, 18-20 октября 2000 г.
[4] Д.С.Гребеньков, А.П.Гринин, Ф.М.Куни Численная проверка точности некоторых аналитических результатов теории нуклеации , Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер.4. Вып.2 (N.11), c.3-10, 1999

Ваши пожелания можно отправить по адресу denis.grebenkov@polytechnique.edu
Последнее обновление 15/03/2005

Возврат