Nuevos polímeros no lineales
Con el objetivo de reducir las costosas pruebas experimentales en la industria de los polímeros, PMILS abordó la cuestión de la predicción eficaz de las propiedades macroscópicas de materiales poliméricos. Sobre la base de los conocimientos existentes sobre procesamiento y constitución molecular, los investigadores desarrollaron metodologías y herramientas adecuadas para la elaboración de modelos moleculares de polímeros. Uno de los resultados del proyecto fue un algoritmo de Monte Carlo innovador para la simulación de largas coladas de polietileno encadenadas con una arquitectura molecular lineal y no lineal. El algoritmo se basa en una serie avanzada de movimientos que alteran la conectividad en cadena y puede emplearse para sistemas tanto mono como polidispersos. Se usaron sistemas de polietileno con forma de H que incluyen cadenas de polietileno con una estructura principal atrapada entre dos puntos de conexión, cada uno de los cuales está unido a dos brazos en suspensión, con fines de prueba. Las pruebas ofrecieron como resultado numerosas configuraciones sin relacionar y plenamente equilibradas en todo tipo de escalas para posteriores estudios de dinámica molecular. Aparte de las rigurosas estimaciones de las propiedades termodinámicas y de conformación de los polímeros H, también se observó que, gracias al algoritmo, se pueden predecir de forma precisa varias propiedades fundamentales. Algunas son la fricción de los puntos de conexión, la difusividad del centro de masa de la cadena, el espectro de tiempos de relajación y la viscosidad a velocidad de cizalla cero. El aspecto fundamental innovador del nuevo código radica en su capacidad para simular las propiedades viscoelásticas de polímeros con conexiones largas/cortas a lo largo de su estructura principal. El algoritmo sería muy útil en simulaciones de dinámica molecular sin equilibrio, a la hora de interpretar las propiedades de endurecimiento de las coladas de polietileno ramificado. Asimismo, podría mejorar el rendimiento de los polímeros ramificados en operaciones de procesamiento de flujo de fluidos en comparación con los lineales.
