ИСТИНА

Большой интерес к изучению гелей и гелеобразного состояния объясняется их широким распространением в повседневной практике и использовании в технологических процессах. Понимание общих закономерностей феномена гелеобразования играет ключевую роль в дизайне новых функциональных материалов, способных к целенаправленной самосборке и отклику на внешние воздействия. Одной из интересных систем, способных к образованию геля после введения соли инициатора при достаточно малом содержании реагентов, является водный раствор цистеина и нитрата серебра (ЦСР). В докладе обсуждается построение мезоскопической модели ЦСР с целью изучения формирования гель-сетки. Для ее реализации мы используем метод диссипативной динамики частиц (ДДЧ). Модель базируется на экспериментально установленном факте, что на этапе созревания ЦСР в растворе формируются кластеры и более крупные агрегаты из молекул МС. В ходе изучения их морфологии посредством пошагового построения кластеров из 2-22 молекул МС (с использованием методов молекулярной механики и DFT) нами была подтверждена возможность образование тиол-серебряных олигомеров (ранее косвенно выявленная на основе анализа экспериментальных данных). Оценка числа свободных функциональных групп на поверхности кластеров подтверждает наши предположения, что агрегаты из МС могут выступать в роли супрамономеров при формировании пространственной гель-сетки. Их самосборка может осуществляется как за счет формирования водородных связей между карбоксильными и аминогруппами, так и за счет формирования тиол-серебряных олигомеров. В качестве одного из подуровней исследования было выполнено изучение взаимодействия функциональных групп цистеина с ионом металла, что моделирует введение соли инициатора в ЦСР. Было установлено, что ион металла может одновременно координировать C(O)OH, NH2 и SH группы. Эти факты были использованы для построения огрубленной модели ЦСР и введения дифференциации взаимодействия молекул МС (координированных и не координированных ионом металла) с растворителем. В докладе приводятся результаты влияния основных параметров разработанной ДДЧ модели (концентрации МС и соли инициатора) на фазовое состояние системы.