Aggregation kollabierter Copolymer Ketten aus flexiblen und semiflexiblen Segmenten: Eine flat-histogram Monte Carlo Simulation

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Paul
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und Theoretische Polymerphysik ; Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 409634187

• Erstellungsjahr: 2025

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Das Aggregationsverhalten von Block Copolymeren aus flexiblen und semiflexiblen Blöcken ist sowohl im bio-polymeren Bereich als auch für synthetische Polymere interessant. Aufbauend auf vorigen Studien der Strukturbildung in kollabierten Einzelketten haben wir die Dimerisation dieser Modellpolymere mittels moderner flat histogram Monte Carlo Techniken untersucht. Es zeigt sich, dass sowohl im Bereich geringer als auch im Bereich hoher Steifigkeit zwei wesentliche pseudo-Phasenübergänge auftreten. Bei hohen Temperaturen findet für die gewählte Situation eines symmetrischen Lösungsmittels für die beiden Blocktypen ein gleichzeitiger Kollaps- und Aggregationsübergang statt. Bei niedrigen Temperaturen entmischen die beiden Blocktypen innerhalb des Aggregats. Dazwischen liegen weiter strukturelle Umwandlungen, die durch Steifigkeitsenergie getrieben werden. Diese führen auf Strukturen wie Hanteln oder Saturn-artige Globulen, die bereits im Phasendiagramm der Einzelkette gefunden wurden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Diagrams of States of Single Flexible-Semiflexible Multi-Block Copolymer Chains: A Flat-Histogram Monte Carlo Study. Polymers, 11(5), 757.
  Maltseva, Daria; Zablotskiy, Sergey; Martemyanova, Julia; Ivanov, Viktor; Shakirov, Timur & Paul, Wolfgang