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Polymer molecular modeling at integrated length/time scales

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I polimeri non saranno mai stati così plastici

I polimeri hanno un ruolo importante ad ogni livello della società: industria, attività commerciali e vita quotidiana. Un progetto europeo, PMILS, ha utilizzato un modello che accelererà lo sviluppo di nuovi materiali polimerici di progettazione.

Tecnologie industriali

Si può produrre una gamma sorprendente di prodotti usando i polimeri, dai compact disc ai contenitori per i rifiuti. Variando l'identità dei monomeri e le condizioni di lavorazione, il potenziale per ottenere nuovi prodotti è enorme. Tuttavia, lo sviluppo di un nuovo materiale può essere costoso in termini di tempo e denaro se si deve sintetizzare e analizzare per le proprietà desiderate. Il progetto PMILS, finanziato dall'UE, aveva lo scopo di potenziare questa procedura sviluppando modelli per prevedere, in anticipo, le proprietà di un materiale dai suoi dettagli molecolari e dalle condizioni produttive. Una possibilità era applicare le equazioni differenziali stocastiche (EDS) al problema. Le equazioni differenziali stocastiche si possono usare per simulare un'ampia serie di sistemi, dai materiali (ad esempio il comportamento reologico dei polimeri) ai mercati monetari. I partner di progetto dell'Imperial College of Science, Technology and Medicine hanno applicato le EDS al modello di dinamica del fuso polimerico. Questo modello era stato sviluppato in precedenza da Öttinger, un'autorità sugli aspetti matematici dei metodi stocastici, e da colleghi. Basandosi sul confronto delle viscosità sperimentali con quelle previste dal modello, è possibile ottenere i parametri ottici dei polimeri. Gli input includevano importanti proprietà polimeriche legate alle loro proprietà reologiche, come il tempo di reptation, che riflette la rigidità molecolare. La plastica è un materiale sterile pulito a bassa densità che potenzialmente possiede forza e resistenza al calore. Pertanto, grazie ai nuovi polimeri sta aumentando la domanda di molte applicazioni, incluse l'assistenza sanitaria e la produzione di auto. Il miglioramento della modellazione sta creando opportunità per uno sviluppo più rapido, aumentando la competitività del mercato europeo.

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