[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/12\/08\/polymerburste-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/12\/08\/polymerburste-wikipedia\/","headline":"Polymerb\u00fcrste \u2013 Wikipedia","name":"Polymerb\u00fcrste \u2013 Wikipedia","description":"EIN Polymerb\u00fcrste ist die Bezeichnung f\u00fcr eine Oberfl\u00e4chenbeschichtung, die aus Polymeren besteht, die an eine Oberfl\u00e4che gebunden sind.[1] Die B\u00fcrste","datePublished":"2021-12-08","dateModified":"2021-12-08","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/a\/a9\/Polymer_brush_%28SCHEMATIC%29_V1.svg\/100px-Polymer_brush_%28SCHEMATIC%29_V1.svg.png","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/a\/a9\/Polymer_brush_%28SCHEMATIC%29_V1.svg\/100px-Polymer_brush_%28SCHEMATIC%29_V1.svg.png","height":"204","width":"100"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/12\/08\/polymerburste-wikipedia\/","wordCount":6180,"articleBody":"  EIN Polymerb\u00fcrste ist die Bezeichnung f\u00fcr eine Oberfl\u00e4chenbeschichtung, die aus Polymeren besteht, die an eine Oberfl\u00e4che gebunden sind.[1]  Die B\u00fcrste kann sich entweder in einem solvatisierten Zustand befinden, in dem die angebundene Polymerschicht aus Polymer und L\u00f6sungsmittel besteht, oder in einem geschmolzenen Zustand, in dem die angebundenen Ketten den verf\u00fcgbaren Raum vollst\u00e4ndig ausf\u00fcllen.  Diese Polymerschichten k\u00f6nnen an flache Substrate wie Siliziumwafer oder stark gekr\u00fcmmte Substrate wie Nanopartikel angebunden werden.  Polymere k\u00f6nnen auch in hoher Dichte an eine andere einzelne Polymerkette gebunden werden, obwohl diese Anordnung normalerweise als Flaschenb\u00fcrste bezeichnet wird.[2]  Dar\u00fcber hinaus gibt es eine eigene Klasse von Polyelektrolytb\u00fcrsten, bei denen die Polymerketten selbst eine elektrostatische Ladung tragen.Die B\u00fcrsten zeichnen sich oft durch die hohe Dichte der aufgepfropften Ketten aus.  Der begrenzte Platz f\u00fchrt dann zu einer starken Verl\u00e4ngerung der Ketten.  B\u00fcrsten k\u00f6nnen verwendet werden, um Kolloide zu stabilisieren, die Reibung zwischen Oberfl\u00e4chen zu reduzieren und k\u00fcnstliche Gelenke zu schmieren.[3]Polymerb\u00fcrsten wurden mit Molecular Dynamics modelliert,[2]  Monte-Carlo-Methoden,[4]Brownsche Dynamiksimulationen,[5]  und molekulare Theorien. [6]Struktur[edit]  Polymermolek\u00fcl in einer B\u00fcrste.  Die Zeichnung zeigt, dass die Kettenl\u00e4ngung vom Befestigungspunkt aus abnimmt und am freien Ende verschwindet.  Die als Kreise schematisierten “Blobs” stellen die (lokale) L\u00e4ngenskala dar, bei der sich die Statistik der Kette von einem 3D-Random Walk (bei kleineren L\u00e4ngenskalen) zu einem 2D-Random Walk in der Ebene und einem 1D-Normal-Directed-Walk \u00e4ndert ( bei gr\u00f6\u00dferen L\u00e4ngenskalen).Polymermolek\u00fcle innerhalb einer B\u00fcrste werden durch ihre gegenseitige Absto\u00dfung (sterische Absto\u00dfung oder osmotischer Druck) von der Befestigungsfl\u00e4che weggestreckt.  Etwas pr\u00e4ziser,[7]  sie sind in der N\u00e4he des Befestigungspunktes l\u00e4nger und am freien Ende ungedehnt, wie in der Zeichnung dargestellt.Genauer gesagt, innerhalb der N\u00e4herung von Milner, Witten, Cates,[7]  die durchschnittliche Dichte aller Monomere in einer gegebenen Kette ist bis auf einen Vorfaktor immer gleich:\u03c6(z,\u03c1)=\u2202n\u2202z{displaystyle phi(z,rho)={frac {partial n}{partial z}}}n(z,\u03c1)=2n\u03c0Arcsin\u2061(z\u03c1){displaystyle n(z,rho)={frac {2N}{pi}}arcsinleft({frac {z}{rho}}right)}wo \u03c1{displaystyle rho}  ist die H\u00f6he des Endmonomers und n{displaystyle N}  die Zahl der Monomere pro Kette.Das gemittelte Dichteprofil \u03b5(\u03c1){displaystyle epsilon (rho)}  der Endmonomere aller angeh\u00e4ngten Ketten, gefaltet mit dem obigen Dichteprofil f\u00fcr eine Kette, bestimmt das Dichteprofil der B\u00fcrste als Ganzes:\u03c6(z)=\u222bz\u221e\u2202n(z,\u03c1)\u2202z\u03b5(\u03c1)D\u03c1{displaystyle phi (z)=int _{z}^{infty }{frac {partial n(z,rho)}{partial z}},epsilon (rho), {rm{d}}rho}EIN trockener Pinsel hat eine gleichm\u00e4\u00dfige Monomerdichte bis zu einer gewissen H\u00f6he h{displaystyle H}.  Kann man zeigen[8]  dass das entsprechende Endmonomer-Dichteprofil gegeben ist durch:\u03b5DRja(\u03c1,h)=\u03c1\/hnein1\u2212\u03c12\/h2{displaystyle epsilon _{rm {trocken}}(rho ,H)={frac {rho \/H}{Na{sqrt {1-rho^{2}\/H^{2}} }}}}wo ein{displaystyle a}  ist die Monomergr\u00f6\u00dfe.Das obige Monomerdichteprofil n(z,\u03c1){displaystyle n(z,rho)}  f\u00fcr eine einzelne Kette minimiert die gesamte elastische Energie der B\u00fcrste,U=\u222b0\u221e\u03b5(\u03c1)D\u03c1\u222b0nDnkT2nein2(\u2202z(n,\u03c1)\u2202n)2{displaystyle U=int_{0}^{infty}epsilon (rho),{rm {d}}rho,int _{0}^{N},{rm {d}}n,{frac {kT}{2Na^{2}}}left({frac {partial z(n,rho)}{partial n}}right)^{2 }}unabh\u00e4ngig vom Endmonomer-Dichteprofil \u03b5(\u03c1){displaystyle epsilon (rho)}, wie gezeigt in.[9][10]Von einem trockenen Pinsel zu jedem Pinsel[edit]Als Konsequenz,[10]  Aus dem B\u00fcrstendichteprofil l\u00e4sst sich die Struktur eines beliebigen Pinsels ableiten \u03c6(z){displaystyle phi(z)}.  Tats\u00e4chlich ist die Verteilung des freien Endes einfach eine Faltung des Dichteprofils mit der Verteilung des freien Endes einer trockenen B\u00fcrste:\u03b5(\u03c1)=\u222b\u03c1\u221e\u2212D\u03c6(h)Dh\u03b5DRja(\u03c1,h){displaystyle epsilon(rho)=int_{rho}^{infty}-{frac {{rm {d}}phi (H)}{{rm {d}}H} }epsilon _{rm {trocken}}(rho,H)}.Dementsprechend ist die b\u00fcrstenelastische freie Energie gegeben durch:FelkT=\u03c0224n2ein5\u222b0\u221e{\u2212z3D\u03c6(z)Dz}Dz{displaystyle {frac {F_{rm {el}}}{kT}}={frac {pi^{2}}{24N^{2}a^{5}}}int _{0 }^{infty}left{-z^{3}{frac {{rm {d}}phi(z)}{{rm {d}}z}}right}{ rm {d}}z}.Diese Methode wurde verwendet, um die Benetzungseigenschaften von Polymerschmelzen auf Polymerb\u00fcrsten der gleichen Art abzuleiten[10]  und feine Asymmetrien der gegenseitigen Durchdringung zwischen Copolymerlamellen zu verstehen[11]  die sehr ungew\u00f6hnliche nichtzentrosymmetrische lamellare Strukturen ergeben k\u00f6nnen.[12]Anwendungen[edit]Polymerb\u00fcrsten k\u00f6nnen bei der fl\u00e4chenselektiven Abscheidung verwendet werden. [13]  Die bereichsselektive Abscheidung ist eine vielversprechende Technik f\u00fcr die positionelle Selbstausrichtung von Materialien auf einer vorstrukturierten Oberfl\u00e4che.Siehe auch[edit]Verweise[edit]^ Milner, ST (1991).  “Polymerb\u00fcrsten”. Wissenschaft. 251 (4996): 905\u201314.  Bibcode:1991Sc…251..905M.  mach:10.1126\/science.251.4996.905.  PMID 17847384.^ ein B Chremos, A;  Douglas, JF (2018).  \u201eEine vergleichende Untersuchung der thermodynamischen, konformationellen und strukturellen Eigenschaften von Flaschenb\u00fcrsten mit Stern- und Ringpolymerschmelzen\u201c. J.Chem.  Physik. 149 (4): 044904. Bibcode:2018JChPh.149d4904C.  mach:10.1063\/1.5034794.  PMID 30068167.^ Halperin, A.;  Tirrell, M.;  Lodge, TP (1992).  \u201eAngebundene Ketten in Polymermikrostrukturen\u201c. Makromolek\u00fcle: Synthese, Ordnung und erweiterte Eigenschaften.  Fortschritte in der Polymerwissenschaft.  100\/1.  S. 31\u201371.  mach:10.1007\/BFb0051635.  ISBN 978-3-540-54490-6.^ Laradji, Mohamed;  Guo, Hong;  Zuckermann, Martin (1994).  \u201eOff-Gitter-Monte-Carlo-Simulation von Polymerb\u00fcrsten in guten L\u00f6sungsmitteln\u201c. Physische \u00dcberpr\u00fcfung E. 49 (4): 3199\u20133206.  Bibcode:1994PhRvE..49.3199L.  mach:10.1103\/PhysRevE.49.3199.  PMID 9961588.^ Kaznessis, Yiannis N.;  Hill, Davide A.;  Maginn, Edward J. (1998).  \u201eMolekulardynamiksimulationen von Polar Polymerb\u00fcrsten\u201c. Makromolek\u00fcle. 31 (9): 3116\u20133129.  Bibcode:1998MaMol..31.3116K.  CiteSeerX 10.1.1.465.5479.  mach:10.1021\/ma9714934.^ Szelifer, I;  Carignano, MA (1996). Angebundene Polymerschichten. Erw.  Chem.-Nr.  Physik. XCIV.  P.  165. doi:10.1002\/9780470141533.ch3.  ISBN 978-0-471-19143-8.^ ein B Milner, S.T.;  Witten, T.A.;  Cates, M. E. (1988).  \u201eEin parabolisches Dichteprofil f\u00fcr gepfropfte Polymere\u201c. Europhysik-Briefe (EPL). 5 (5): 413\u2013418.  Bibcode:1988EL……5..413M.  mach:10.1209\/0295-5075\/5\/5\/006.^ Milner, S.T.;  Witten, T.A.;  Cates, M. E. (1989).  \u201eAuswirkungen der Polydispersit\u00e4t in der endgepfropften Polymerb\u00fcrste\u201c. Makromolek\u00fcle. 22 (2): 853\u2013861.  Bibcode:1989MaMol..22..853M.  mach:10.1021\/ma00192a057.^ Zhulina, EB;  Borisov, OV (Juli 1991).  \u201eStruktur und stabilisierende Eigenschaften von gepfropften Polymerschichten in einem Polymermedium\u201c. Zeitschrift f\u00fcr Kolloid- und Grenzfl\u00e4chenwissenschaft. 144 (2): 507\u2013520.  Bibcode:1991JCIS..144..507Z.  mach:10.1016\/0021-9797(91)90416-6.^ ein B C Gay, C. (1997).  \u201eBenetzung einer Polymerb\u00fcrste durch eine chemisch identische Polymerschmelze\u201c. Makromolek\u00fcle. 30 (19): 5939\u20135943.  Bibcode:1997MaMol..30.5939G.  mach:10.1021\/ma970107f.^ Leibler, L;  Schwul, C;  Erukhimovich, I (1999).  \u201eBedingungen f\u00fcr die Existenz von nicht-zentrosymmetrischen lamellaren Copolymersystemen\u201c. Europhysik-Briefe (EPL). 46 (4): 549\u2013554.  Bibcode:1999EL…..46..549L.  mach:10.1209\/epl\/i1999-00277-9.^ Goldacker, T;  Abetz, V;  Stadler, R;  Erukhimovich, I;  Leibler, L (1999).  \u201eNicht-zentrosymmetrische \u00dcbergitter in Blockcopolymermischungen\u201c. Natur. 398 (6723): 137. Bibcode:1999Natur.398..137G.  mach:10.1038\/18191.^ Lundy, Ross;  Yadav, Pravind;  Selkirk, Andrew;  Mullen, Eleanor;  Ghoshal, Tandra;  Cummins, Cian;  Morris, Michael A. (2019-09-17).  “Optimierung der Polymerb\u00fcrstenbedeckung zur Entwicklung hochkoh\u00e4renter Sub-5-nm-Oxidfilme durch Ioneneinschluss”. Chemie der Materialien. 31 (22): 9338\u20139345.  mach:10.1021\/acs.chemmater.9b02856.  ISSN 0897-4756.Weiterlesen[edit]Dieser Abschnitt ist leer.  Sie k\u00f6nnen helfen, indem Sie es erg\u00e4nzen.  (M\u00e4rz 2013)"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/12\/08\/polymerburste-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Polymerb\u00fcrste \u2013 Wikipedia"}}]}]