Model Rouse'a

schematyczny widok modelu Rouse z koralikami (niebieskie kółka) i łączącymi je sprężynami (szary) dla N=13 koralików i średniej odległości l między nimi

Model Rouse'a jest często używany w fizyce polimerów .

Model Rouse'a opisuje dynamikę konformacyjną idealnego łańcucha. W tym modelu dyfuzja jednołańcuchowa jest reprezentowana przez ruchy Browna kulek połączonych sprężynami harmonicznymi. Nie ma wykluczonych interakcji objętościowych między kulkami, a każda kulka jest poddawana przypadkowej sile termicznej i sile oporu, jak w dynamice Langevina . Model ten został zaproponowany przez Prince'a E. Rouse'a w 1953 roku. Opisano tutaj matematyczny formalizm dynamiki modelu Rouse'a.

Ważnym rozszerzeniem obejmującym interakcje hydrodynamiczne, w których pośredniczy rozpuszczalnik między różnymi częściami łańcucha, został opracowany przez Bruno Zimma w 1956 r. Podczas gdy model Rouse'a ma zastosowanie do stopionych polimerów, model Zimma ma zastosowanie do polimeru w roztworze, w którym interakcja hydrodynamiczna nie jest sprawdzana . W rozwiązaniu model Rouse-Zimma przewiduje D~1/N ^v , co jest zgodne z eksperymentami.

W stopionym polimerze model Rouse'a prawidłowo przewiduje długotrwałą dyfuzję tylko dla łańcuchów krótszych niż długość splątania. Dla długich łańcuchów z zauważalnym splątaniem model Rouse'a utrzymuje się tylko do czasu skrzyżowania τ _e . Przez dłuższy czas łańcuch może poruszać się tylko w rurze utworzonej przez otaczające łańcuchy. Ten powolny ruch jest zwykle aproksymowany przez reptacji .

^ Prince E. Rouse, teoria liniowych właściwości lepkosprężystych rozcieńczonych roztworów zwijanych polimerów , J. Chem. fizyka 21, 1272 (1953), cytowany ponad 1000 razy do 2010 roku.
^ ^abcd ^{Doi ,}^M.⁽ 1986). Teoria dynamiki polimerów . SF Edwards. Oksford. ISBN 0-19-851976-1 . OCLC 59185784 .
^ Bruno H. Zimm, Dynamika cząsteczek polimeru w rozcieńczonym roztworze: lepkosprężystość, dwójłomność przepływu i straty dielektryczne , J. Chem. fizyka 24, 269 (1956).

[1] Prince E. Rouse, teoria liniowych właściwości lepkosprężystych rozcieńczonych roztworów zwijanych polimerów , J. Chem. fizyka 21, 1272 (1953), cytowany ponad 1000 razy do 2010 roku.

[:0-2] {Doi ,}^M.⁽ 1986). Teoria dynamiki polimerów . SF Edwards. Oksford. ISBN 0-19-851976-1 . OCLC 59185784 .

[3] Bruno H. Zimm, Dynamika cząsteczek polimeru w rozcieńczonym roztworze: lepkosprężystość, dwójłomność przepływu i straty dielektryczne , J. Chem. fizyka 24, 269 (1956).