M1 Dinámica de Cadena: Modelo de Rouse (Sin Entrelazamientos)

Tópico

Que el peso molecular de este polímero permanezca por debajo del peso molecular crítico que ya establece otro modelo de este conjunto, sin que sus cadenas moleculares alcancen a formar entre sí los entrelazamientos topológicos que ese mismo peso molecular crítico marca como frontera, es lo que habilita la validez del modelo de Rouse para describir la dinámica de estas cadenas moleculares: por debajo de este peso molecular crítico, cada cadena molecular de este polímero se mueve arrastrando a su alrededor únicamente la fricción de las cadenas moleculares vecinas, sin quedar atrapada por ningún entrelazamiento topológico que restrinja ese movimiento de manera adicional. Que este peso molecular de este polímero se acerque más a este peso molecular crítico, aun sin llegar a superarlo, hace que esta dinámica de cadena molecular que describe el modelo de Rouse comience a sentir, en consecuencia, una fricción cada vez mayor por parte de esas cadenas moleculares vecinas.

Este mismo modelo de Rouse predice, a partir de esta dinámica de cadena molecular sin entrelazamientos topológicos, tanto el tiempo de relajación de cada cadena molecular de este polímero como el coeficiente de difusión de su centro de masa: cuantos más segmentos de cadena molecular integran a esta cadena molecular, más lento resulta, según este mismo modelo de Rouse, tanto este tiempo de relajación como ese coeficiente de difusión del centro de masa, porque una cadena molecular más larga necesita reorganizar un número mayor de esos mismos segmentos antes de relajarse o de desplazar su centro de masa una distancia comparable. Que esta cadena molecular esté formada por un número mayor de esos segmentos hace que este tiempo de relajación, según este modelo de Rouse, sea en consecuencia mayor, y que este coeficiente de difusión del centro de masa sea, en cambio, menor.

Por eso este modelo, con esta dinámica de cadena molecular sin entrelazamientos topológicos y este tiempo de relajación con las que se abrió, predice también que la viscosidad de este polímero, en este régimen sin entrelazar, escala de manera lineal con el grado de polimerización que ya establece otro modelo de este conjunto a partir del peso molecular promedio en número: cuantas más unidades repetitivas integran, en promedio, cada cadena molecular de este polímero según ese mismo grado de polimerización, mayor es, en la misma proporción lineal, la viscosidad que predice este modelo de Rouse. Que el peso molecular de este polímero supere, en cambio, este peso molecular crítico con el que se abrió este modelo hace que esta dinámica de cadena molecular abandone este régimen sin entrelazar que describe el modelo de Rouse y pase a moverse, en el régimen opuesto, según el modelo de reptación que describe con más detalle otro modelo distinto de este conjunto.

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