O uso da dinâmica molecular no estudo e interpretação das interações e organização em polímeros e surfactantes

Abstract

Foram estudados o comportamento, em solução, de dois sistemas poliméricos. Para isto empregou-se a técnica de simulação computacional, através do uso da DM. Para o primeiro sistema, investigou-se, através do uso da dinâmica molecular atomística, as interações, conformação e estabilidade de um sistema formado pelo material híbrido de siloxano-poliéter (S-PEO) e dois substratos diferentes (corante rose bengal (RB) e bisfenol A (BPA)). Determinou-se a formação de um agregado molecular (cluster) pelas moléculas de S-PEO, assim como o seu tamanho e sua forma. Os resultados revelaram clusters formado pelo S-PEO de dimensões próximas e demonstraram uma organização mais rápida do BPA na superfície do cluster formado. O par S-PEO/BPA apresentou maior afinidade do que o par S PEO/RB. Para o segundo sistema, utilizou-se a dinâmica molecular juntamente com a técnica de coarse-grained (CG). Investigou-se a atuação de NaCl na morfologia da micela formada pelo surfactante zwiteriônico SB3-14. Observou-se que o sal age significativamente na forma que a micela adquire, revelando sistemas micelares maiores e mais esféricos, quando há presença de NaCl em solução. A DM empregada neste trabalho mostrou-se essencial, uma vez que, através desta técnica foi possível colaborar com a compreensão e interpretação do comportamento dos sistemas estudados.

Abstract : The behavior, in solution, of two polymer systems was studied. For this, was emploied the computational simulation technique, through the use of molecular dynamics. For the first system, was used all-atom molecular dynamics to studied the interactions, conformation and configuration of a system formed by the hybrid siloxane-polyether (S-PEO) material and two different substrates (Rose Bengal dye (RB) and bisphenol A (BPA)). The formation of a molecular cluster by S-PEO molecules, as well as their size and shape, was determined. The results revealed clusters formed by the S-PEO of close dimensions and demonstrate a faster organization of the BPA on the surface of the cluster. The S-PEO/BPA pair had higher affinity than S-PEO/RB. For the second system, the molecular dynamic combination with the coarse grain (CG) technique was used. The influence of NaCl on the morphology of the micelle formed by the zwitterionic surfactant SB3-14 was investigated. It has been observed that it remains in the form as the micelle acquires, revealing larger and more spherical micellar systems, when NaCl is present in solution. Molecular DM employed in the thesis was essential, since through this technique it is possible to collaborate with an understanding and interpretation in behavior of the studied systems.