Adsorción de nanopartículas con polímeros injertados en superficies curvas
Autores: Ozmaian, Aye; Coalson, Rob D.; Ozmaian, Masoumeh
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Adsorción de nanopartículas con polímeros injertados en superficies curvas
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Nanómetro
Superficies
Nanopartículas injertadas con polímeros
Adhesión
Curvatura
Simulaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Las superficies curvadas a nanómetros son abundantes en sistemas biológicos, así como en tecnologías de tamaño nano. Los nanopartículas funcionalizadas con polímeros (PGNs) se adhieren a superficies con diferentes geometrías y curvaturas. Este trabajo explora algunas de las características energéticas y mecánicas de la adhesión de los PGNs a superficies con curvaturas positivas, negativas y cero utilizando simulaciones de Dinámica Molecular de Grano Grosero (CGMD). Nuestras energías libres de unión calculadas de los PGNs a las superficies curvadas y planas en función de la distancia de separación muestran que la curvatura de la superficie impacta críticamente en la fuerza de adhesión. Encontramos que la superficie plana es la más adhesiva, y la superficie cóncava es la menos adhesiva. Este hallazgo algo contraintuitivo sugiere que, aunque una nanopartícula desnuda tiene más probabilidades de adherirse a una superficie con curvatura positiva que a una superficie plana, injertar cadenas de polímero en la superficie de la nanopartícula invierte este comportamiento. Además, estudiamos el comportamiento reológico de los PGNs al separarse de las superficies planas y curvadas bajo una fuerza de tracción externa. Los resultados presentados aquí pueden ser explotados en aplicaciones de entrega de medicamentos y autoensamblaje.
Descripción
Las superficies curvadas a nanómetros son abundantes en sistemas biológicos, así como en tecnologías de tamaño nano. Los nanopartículas funcionalizadas con polímeros (PGNs) se adhieren a superficies con diferentes geometrías y curvaturas. Este trabajo explora algunas de las características energéticas y mecánicas de la adhesión de los PGNs a superficies con curvaturas positivas, negativas y cero utilizando simulaciones de Dinámica Molecular de Grano Grosero (CGMD). Nuestras energías libres de unión calculadas de los PGNs a las superficies curvadas y planas en función de la distancia de separación muestran que la curvatura de la superficie impacta críticamente en la fuerza de adhesión. Encontramos que la superficie plana es la más adhesiva, y la superficie cóncava es la menos adhesiva. Este hallazgo algo contraintuitivo sugiere que, aunque una nanopartícula desnuda tiene más probabilidades de adherirse a una superficie con curvatura positiva que a una superficie plana, injertar cadenas de polímero en la superficie de la nanopartícula invierte este comportamiento. Además, estudiamos el comportamiento reológico de los PGNs al separarse de las superficies planas y curvadas bajo una fuerza de tracción externa. Los resultados presentados aquí pueden ser explotados en aplicaciones de entrega de medicamentos y autoensamblaje.