Влияние анионов на растворимость полимеров

06.11.2021

Химики из США и Чехии установили связь между кривизной условной поверхности макромолекулы и константами диссоциации для разных катионов и анионов. Оказалось, что ионы сильнее взаимодействуют с полимером, если его плоская структура деформирует сеть водородных связей воды. Такое взаимодействие помогает полимеру находиться в растворе.

Группа ученых под руководством Яна Хейды (Jan Heyda) из Университета химии и технологии в Праге и Пола Кремера (Paul S. Cremer) из Университета Пенсильвании исследовала взаимодействие слабо координирующих анионов с полимером полиэтиленоксидом разной длины. Они предположили, что молекулы с различающейся кривизной поверхности по-разному влияют на сеть из водородных связей окружающих молекул воды, что, в свою очередь, приводит к изменению степени адсорбции ионов.

Авторы показали связь энергии адсорбции ионов со степенью искаженности сети водородных связей. Полученные результаты подтвердили гипотезу о том, что макромолекулы, обладающие плоской поверхностью, сильно искажают структуру воды и, следовательно, хорошо взаимодействуют со слабо координирующими анионами, которые легко проникают к поверхности полимера через деформированную сетку водородных связей. Напротив, поверхность большинства малых молекул нельзя назвать плоской, что приводит к отсутствию выигрыша в энергии, высокой гидрофобности и плохой растворимости.

При этом основное взаимодействие полимеров с анионами происходит именно в середине цепи, так как полусферическая поверхность концевых групп плохо искажает окружающую воду. Средние константы диссоциации SCN- составили около 0,1 моля на литр для середины цепи и более 2,4 молей на литр для ее концов. Максимальный выигрыш в энергии в результате взаимодействия полимера с тиоцианатом составил 5,3 килоджоулей на моль.

Полученные данные повлияют не только на изучение гидрофобных взаимодействий и растворную химию полимеров, но и на другие области науки, например, исследования супрамолекулярных соединений типа гость-хозяин.

<< Назад: Рассчитано расстояние ультракоротких вспышек света 06.11.2021

>> Вперед: Прослушивание музыки во время работы снижает усталость 05.11.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Причина потери воспоминаний о младенчестве 20.04.2026 Феномен отсутствия воспоминаний о первых годах жизни давно занимает психологов и нейробиологов. Большинство людей не способны вспомнить события, происходившие примерно до трехлетнего возраста, а период до шести лет обычно остается лишь в виде разрозненных и фрагментарных образов. При этом сам факт наличия памяти у младенцев не вызывает сомнений: их мозг активно фиксирует опыт, но доступ к этим записям во взрослом возрасте оказывается утраченным. Это явление получило название детской амнезии. Оно описывает не отсутствие формирования воспоминаний, а скорее невозможность их последующего извлечения. Иными словами, речь идет не о "пустом жестком диске", а о ситуации, когда структура доступа к данным со временем меняется, и прежние "файлы" становятся недоступными для чтения взрослым мозгом. Исследования показывают, что даже младенцы способны формировать устойчивые следы памяти. Их нервная система активно записывает переживания и реакции на окружающий мир. Однако по мере взросления происходит перестройка мозга, и ранние следы памяти либо утрачивают связность, либо становятся недоступными для сознательного воспроизведения. Чтобы изучить этот процесс, Сара Пауэр из Института развития человека имени Макса Планка проводила эксперименты в специально организованной игровой лаборатории. В рамках этих исследований детям в возрасте от полутора до двух лет предлагали найти спрятанную игрушку, а затем спустя некоторое время возвращались к той же задаче, чтобы проверить, сохраняется ли память о предыдущем опыте. Дополнительные наблюдения показали, что люди нередко "вспоминают" события раннего детства, которые на самом деле не являются подлинными воспоминаниями. Такие образы часто формируются под влиянием семейных историй или фотографий, которые мозг позднее воспринимает как собственный опыт, хотя они не были зафиксированы в ранней памяти напрямую. В одном из исследований детям предлагали пересказывать события из раннего детства, которые обсуждались с родителями. Когда через несколько лет проверяли точность этих воспоминаний, выяснилось, что дети в возрасте пяти-семи лет сохраняли около 60 процентов информации, однако к восьми-девяти годам этот показатель снижался примерно до 40 процентов. Это говорит о том, что ранние воспоминания не исчезают мгновенно, а постепенно теряют точность и целостность. Интересно, что сохранность памяти во многом зависела от того, как родители помогали формировать рассказ о событиях. Когда взрослые активно участвовали в обсуждении, задавали вопросы и добавляли детали, воспоминания детей оказывались более устойчивыми и структурированными, что указывает на важную роль нарративной организации опыта. Более современные исследования, в которых также участвовала Сара Пауэр, обратились к роли микроглии - специализированных клеток мозга, выполняющих функции "клеточного обслуживания". Эти клетки участвуют в перестройке нейронных связей, удаляя лишние соединения и помогая формировать более эффективные нейронные сети в процессе развития. Эксперименты на животных показали, что изменение активности микроглии влияет на длительность сохранения ранних воспоминаний. В опытах с мышами снижение активности этих клеток приводило к тому, что ранние следы памяти сохранялись дольше обычного. Это позволяет предположить, что микроглия может не просто "очищать" мозг, но и участвовать в процессе перенастройки памяти. Во время раннего развития мозг ребенка проходит фазу интенсивной перестройки: создается огромное количество нейронных связей, значительная часть которых затем удаляется. В этом процессе некоторые ранние пути хранения информации могут быть изменены или полностью перестроены, что делает доступ к ранним воспоминаниям невозможным. С этой точки зрения забывание раннего детства может быть не ошибкой, а функциональным механизмом. Оно позволяет мозгу избавиться от избыточной информации и сформировать более устойчивую систему памяти, которая будет эффективна во взрослом возрасте.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026