Estudio numérico por simulación de las propiedades dinámicas de polímeros flexibles

Résumé

En este trabajo se ha realizado un estudio sistemático, empleando un método de simulación por dinámica browniana, del modelo de la cadena de gauss, que es básico para entender el comportamiento de gran parte de los polímeros en disolución en condiciones sin perturbar. Aunque hemos obtenido algunas propiedades de equilibrio, fundamentalmente como comprobación de la corrección de nuestros métodos de cálculo, la investigación se ha centrado, en las propiedades de transportes (coeficiente de difusión traslacional y viscosidad intrínseca) y dinámicas (factor de forma de dispersión cuasielástica de radiación y tiempos de relajación de los modos internos de movimiento). Para las propiedades de transporte hemos calculado también sus estimaciones variacionales por medio de simulaciones de equilibrio basadas en el método de monte carlo. En los diferentes tipos de simulaciones hemos tratado la interacción hidrodinámica de forma rigurosa. Así, mediante la comparación de nuestros resultados con las expresiones analíticas aproximadas existentes para las distintas propiedades, hemos intentado evaluar la fiabilidad de los métodos teóricos que utilizan el promedio previo de esta interacción. Nuestro estudio se ha extendido tanto a estructuras lineales como a cadenas en forma de anillo y de estrella regular de 6, 8 y 12 ramas. Para estas estructuras no lineales existían indicios de que las teorías aproximadas no proporcionaban resultados adecuados, lo cual hemos podido verificar para algunas propiedades concretas. Por ultimo, hemos empleado las trayectorias brownianas de simulación de cadenas lineales para estudiar la dinámica de sus reacciones de ciclación, cuando esta se encuentra controlada por la etapa de difusión.