Індекс рубрикатора НБУВ: В372.35

Рубрики:

Рідкі кристали

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В317.242в641.8

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Г713.1

Рубрики:

Будова розчинів полімерів

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

За допомогою методу молекулярної динаміки вивчено поведінку рідкокристалічних азобензинових полімерних гребінців у модельному зовнішньому полі, яке моделює переорієнтування азобензинових груп (хромофор) у процесі опромінення поляризованим світлом. Зокрема, у смектичній фазі полімеру, за умови збігу напрямку зовнішнього поля із напрямком нематичного директора хромофор, відбувається переорієнтація хромофор перпендикулярно до напрямку прикладеного поля (який можна асоціювати із поляризацією світлового пучка). Знайдено, що взаємозв'язок між переорієнтацією хромофор і механічними деформаціями зразка суттєво залежить від величини прикладеного поля. В слабкому полі смектичний порядок повільно розмивається без зміни форми виділеного фрагмента зразка, в сильному ж полі спостережено два режими. Під час першого із них швидке руйнування смектичної фази супроводжується скороченням фрагмента полімеру вздовж напрямку поля (ефект, аналогічний до експериментально спостережуваного ефекту скорочення нематичного фото-еластомера під час опромінення). Під час же другого, повільнішого, режиму смектичний порядок поступово перебудовується в такий спосіб, що хромофори тепер розташовані перепендикулярно до прикладеного поля.

Розроблено огрублену модель рідкокристалічного дендримера (РКД) 3-ї генерації, завдяки чому вперше в літературі вивчено взаємозв'язок між формою рідкокристалічної макромолекули та симетрією макроскопічної фази за допомогою молекулярної динаміки. Модель складається з м'якої центральної сфери, до якої приєднано 32 ланцюжки, кожен із яких закінчується мезогенною групою. Останні взаємодіють за допомогою недавно запропонованого анізотропного потенціалу з м'якою серцевиною Лінтувуорі та Вілсона [J. Chem. Phys, 128, 044906, (2008)]. За допомогою методу огрубленої молекулярної динаміки змодельовано розплав 100 молекул РКД в анізотропно-ізобаричному ансамблі. Запропонована модель РКД продемонструвала конформаційну бістабільність, за якої як паличкоподібна, так і дископодібна конформації виявляються стабільними за низьких температур. Кожна з цих 2-х конформацій може ініціюватись зовнішнім полем із відповідною симетрією, в результаті в розплаві спонтанно формуються або монодоменна смектична фаза (із паличкоподібних конформацій, ініційованих одновісним полем), або стовпцева фаза (із дископодібних конформацій, ініційованих планарним полем). Обидві фази є стабільними приблизно в тому ж температурному інтервалі та у процесі нагрівання переходять в ізотропну кубічну фазу через яскраво виражений фазовий перехід. Спостережено сильний зв'язок між конформацією РКД і симетрією об'ємної фази, на що вказано раніше в теоретичних роботах. Дослідження виявляє великий потенціал в застосуванні огрубленого моделювання до опису просторової самоорганізації рідкокристалічних макромолекул.

За допомогою варіанта теорії функціонала густини вивчено силу сольватації між двома пластинами, поверхні яких модифіковано шаром приєднаних полімерних ланцюжків. Останні сформовано у вигляді з'єднаних дотичних один до одного заряджених сферичних сегментів. Пластини занурено в розчин електроліту, який містить катіони, аніони та молекули розчинника (які моделюються як тверді сфери). Розглянуто залежність сили сольватації та структури як полімерних ланцюжків, так і розчинника від густини приєднання ланцюжків, їх довжини, архітектури та концентрації розчиненої речовини.

Розглянуто фотографію, датовану 1904 р., із Архіву Львівської національної наукової бібліотеки ім. В. Стефаника, на якій зображено професорів і випускників четвертого року навчання філософського факультету Львівського університету. Світлина походить із колекції Наукового Товариства ім. Шевченка, тому надано стислу історичну довідку про діяльність цього товариства на межі XIX - XX ст.

Індекс рубрикатора НБУВ: В372.35

Рубрики:

Рідкі кристали

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто процес самоформування фаз у порі зі стінками, декорованими смужками полімерної щітки (з мономерів сорту А), яка заповнена бінарною сумішшю з компонент А і В. Досліджено роль розчинника під час фазових переходів, спричинених зміною складу суміші. Знайдено граничні випадки квазіодновимірного та квазідвовимірного незмішування. Показано, що механізм формування морфологій (та, в деяких випадках, переключення між ними) у разі зміни складу суміші полягає у зміні локального середовища для ланцюжків полімерних щіток. Знайдено сформовані за посередництва розчинника ламеларні, меандроподібні та порядкові циліндричні фази. Структури вивчено за допомогою аналізу інтегралів перекриття щіток і величин компонент тензора гірації.

Зазначено, що інтерфейси між флюїдом і приєднаними полімерними ланцюжками зустрічаються у численних наноскопічних об'єктах. Дослідження їх властивостей є цікавим як з точки зору фундаментальних наукових знань, так і для низки застосувань, зокрема для проектування нанопристроїв із спеціальним призначенням. Висвітлено сучасний стан досягнень теоретичних підходів у цій області (насамперед методів, що базуються на функціоналі густини), які просунули наше розуміння мікроскопічних властивостей таких інтерфейсів. Ці теоретичні дослідження надають можливість описати залежності адсорбційних, змочувальних і сольватаційних сил та особливості електроінтерфейсних явищ від термодинамічного стану та характеристик приєднаних ланцюжків. Зроблено огляд комп'ютерних симуляцій таких систем, які, як і теоретичні дослідження, зіставлено з наявними експериментальними даними.

Наведено модель поширення неімунного захворювання, а також алгоритмічний підхід і відповідні результати дослідження за допомогою комп'ютерного моделювання. Модель є узагальненням моделі SIS з рівномірним двовимірним просторовим розподілом особин, що перебувають в еволюції типу Маркова з дискретним часом. Описано авторський підхід і наведено попередні результати, одержані для випадку відомого розподілу особин на сторонах простої квадратної решітки та однопараметричну стохастичу динаміку (синхронно модель SIS на квадратної решітці з різною кількістю сусідів).

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.236 + В372.23

Рубрики:

Морфологія кристалів

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В372.5

Рубрики:

Поверхневі явища у твердих тілах

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розвинено симуляційний метод, спрямований на моделювання потоку у порі із гладкими та полімер-модифікованими стінками. Підхід базується на методі дисипативної динаміки та реалізує ідеї "рідинних стінок" і реверсних потоків. Як тест розглянуто потік олігомерів крізь пору з гладкими стінками та продемонстровано добре термостатування системи у разі застосування цього методу. Одержано неоднорідності як форми плинних олігомерів, так і ступеня їх вирівнювання вздовж пори, які призводять до непараболічних профілів швидкостей. Метод застосовано до наноканалу, декорованого смугами полімерних щіток, розташованих перпендикулярно до напрямку потоку. За певного граничного значення сили потоку зафіксовано перехід із стовпцевої до ламеларної морфології, який призводить до обгортання стінок пори гладким шаром із полімерних щіток. За вищих швидкостей потік олігомерів набуває властивостей аналогічних до випадку гладких стінок, але із вужчим ефективним розміром пори. Спостережено розтяг і вирівнювання полімерних молекул уздовж напрямку потоку поблизу стінок пори.

Використовуючи метод молекулярної динаміки, досліджено формування перколяційного кластера у розчині декорованих наночастинок, поміщених у пору. Модель ураховує фотоперемикання між неполярними trans і полярними cis-ізомерами азобензину, що призводить до або колоїдної дисперсії або агрегації наночастинок у полярному розчиннику. Динаміку формування перколяційного кластера вивчено шляхом прикладення пульсуючого опромінення. Знайдено, що перколяція між стінками пори залежить від конкуренції між такими механізмами: агрегація наночастинок, адсорбція наночастинок на стінках пори та мікрофазне розшарування.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л71-1 + Г713

Рубрики:

Високомолекулярні сполуки (полімери) та пластмаси

Розчини полімерів. Теорія розчинів полімерів

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

За допомогою методу молекулярної динаміки проведено комп'ютерне моделювання та досліджено властивості однієї молекули куркуміну у воді, метанолі та диметилсульфоксиді за постійних температури та тиску. Для цього використано модель, запропоновану нещодавно для куркуміну в межах силового поля OPLS-UA [J. Mol. Liq., 2016, 223, 707] та поєднано її із моделлю води SPC/E та моделями OPLS-UA для метанолу і диметилсульфоксиду. Одержано опис змін у внутрішній структурі розчиненої молекули, які спричинюються різними середовищами розчинника. Проаналізовано парні функції розподілу між окремими фрагментами молекули куркуміну та молекулами розчинника. Досліджено статистичні характеристики водневих зв'язків між різними компонентами. Одержано коефіцієнт самодифузії молекули куркуміну в трьох модельних розчинниках.

Індекс рубрикатора НБУВ: Р190

Рубрики:

Епідемічний процес

Шифр НБУВ: Ж43974 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто розчин наночастинок у порі, одна зі стінок якої є рідкокристалічною полімерною щіткою. Як ліганди наночастинок, так і бічні ланцюжки молекул щітки містять рідкокристалічні групи того ж типу. Дослідження виконано шляхом комп'ютерного моделювання методом молекулярної динаміки. В обох випадках, за низької та високої густини щітки, переважає агрегація між парами наночастинок в об'ємі та між молекулами щітки. Проте, знайдено специфічне значення густини щітки, за якого адсорбція наночастинок на щітці переважає їх агрегацію в об'ємі. Для всіх розглянутих випадків побудовано набори профілів густини та проаналізовано динамічні властивості наночастинок.

Запропоновано компартментну епідеміологічну модель SEIRS із метою моделювання поширення пандемії COVID-19. Розглянуто граничний випадок відсутності імунітету до захворювання (чи набутого в результаті подолання захворювання, чи як наслідок вакцинації), який реалізується коли: вакцина ще не розроблена, не протестована або недоступна та вірус швидко мутує, спричиняючи випадки масової реінфекції. У цій границі єдині доступні способи стримування поширення вірусу це: карантинні заходи (локдаун) та ефективна ідентифікація та ізоляція інфікованих індивідів. Знайдено фіксовану точку (ФТ), що характеризується повним подоланням захворювання та ендемічну ФТ; досліджено умови стабільності обох. Отримано та проаналізовано вираз для базового репродуктивного числа, як функції параметрів моделі. Знайдено граничне значення параметра контактності індивідів, за перевищення якого ФТ із повним подоланням захворювання є недосяжною. Використовуючи числовий розв'язок диференціальних рівнянь, отримано вираз для ефективного параметра контактності, використання якого уможливило отримання наближеного аналітичний розв'язку для запропонованої моделі. Розглянуто низку можливих сценаріїв для впровадження та послаблення локдауну, з яких сценарій із гнучким підбором параметрів ідентифікації та ізоляції інфікованих хворих виявився найуспішнішим для пониження другої та подальших хвиль пандемії. Дослідження може розглядатись як старт для складніших моделей із врахуванням присутності імунітету, як природнього, набутого внаслідок перенесеного захворювання, так і в результаті вакцинації. Це буде предметом подальших досліджень.