Ze hebben de vorm van een kikkervisje en interageren met elkaar door te harpoeneren tussen kop en staart, waardoor interessante en onverwachte fysieke eigenschappen worden gepresenteerd. Kikkervisjes zijn de grote moleculen in het centrum van nieuw onderzoek dat zojuist in het tijdschrift is gepubliceerd ACS-macrobrieven , en het resultaat van een internationale samenwerking tussen SISSA en de universiteiten van Wenen, Warwick en Edinburgh. In de studie, de onderzoekers beschrijven hoe deze specifieke constructies, door de wetenschappers bedacht als de unie tussen een circulair en een lineair polymeer, in dichte oplossingen vertonen een veel "langzamere" moleculaire dynamica in vergelijking met die opgenomen door de twee delen waaruit het bestaat. En dit komt omdat 'koppen' en 'staarten' de neiging hebben elkaar te 'vangen', in een cascadeproces. Wat is het resultaat? Een veel minder vloeibaar en veel stroperiger product.

Het onderzoek is uitgevoerd dankzij computersimulaties die het mogelijk maakten om de dynamiek van de moleculen op een zeer fijne manier te analyseren, met een resolutie die in het laboratorium onmogelijk te reproduceren is. Onderzoeken als deze, die licht werpen op het fysieke gedrag van de macromoleculen onder specifieke omstandigheden, zijn essentieel voor mogelijke toekomstige technologische toepassingen van polymeren, die variëren van materiaalkunde tot farmaceutica.

bij natuurkunde, 1+1 telt niet altijd op tot 2

"Hoe vaak horen we onszelf niet zeggen dat 1+1 altijd 2 is? Hoewel dit meestal het geval is als het om wiskunde gaat, hetzelfde kan niet gezegd worden over de natuurkunde:in het bijzonder, de fysieke eigenschappen van complexe objecten die voortkomen uit de vereniging van twee of meer eenvoudigere delen zijn niet altijd interpreteerbaar als intermediair bij dezelfde fysieke eigenschappen van de verschillende delen, ", leggen de onderzoekers uit.

"Een belangrijk voorbeeld hiervan zijn polymeren, grote moleculen gevormd door de vereniging van verschillende delen, die kunnen worden samengevat volgens verschillende architecturen:lineaire polymeren, circulaire polymeren en polymeren die we 'chimeer' zouden kunnen noemen, d.w.z. die het resultaat zijn van de vereniging van meer soorten verschillende architecturen." Net zoals degene die in dit onderzoek zijn gebruikt.

Dit is hoe kikkervisjes harpoen

"Het verkennen van verschillende maten kop/staarten door middel van numerieke simulaties, we hebben laten zien hoe deze objecten in oplossing zich anders gedragen dan men zou veronderstellen gezien het gedrag, al bekend, van de twee polymeren waaruit ze bestaan:de circulaire en de lineaire."

De onderzoekers leggen uit dat deze vertraging komt doordat de staart van elk 'kikkervisje' de neiging heeft om de kop van een kikkervisje dichtbij te 'harpoenen' en de laatste hetzelfde doet met de anderen, in een cascadeproces. Het resultaat is een verbinding met eigenschappen die zeer dicht bij die van een zeer viskeuze vloeistof liggen, maar die haalbaar zijn met relatief kleine polymeren. Het belang van dit onderzoek gaat vooral over de mogelijkheid om zogenaamde 'zachte' materialen met nieuwe fysische eigenschappen te verkennen en te ontwerpen - allemaal gebaseerd op relatief kleine moleculen waarvan de wederzijdse interacties de structuur en de dynamiek van de verbinding dramatisch beïnvloeden. Na de studie met de simulaties, het onderzoek wacht nu op experimentele bevestiging.