Estudo da Adsorção de Polieletrólitos em Superfícies Altamente Carregadas

Resumo

A interação entre polieletrólitos e superfícies opostamente carregadas é um tópico central da Física Estatística de Macromoléculas, além de estar envolvida em diversas aplicações. Observa-se que a variação do pH e da força iônica da solução pode levar a variações abruptas em grandezas mensuráveis sensíveis à adsorção, como a turbidez, demonstrando um comportamento semelhante a uma transição de fase. As condições críticas de adsorção em superfícies planas, cilíndricas e esféricas foram obtidas pela resolução da equação de Edwards, através do método WKB, em regimes de baixa densidade de carga superficial, onde a aproximação de Debye-Hückel é adequada para modelar a interação entre a superfície e os segmentos do polímero. Estudos por meio de simulações Monte Carlo utilizando soluções aproximadas da equação não-linear de Poisson-Boltzmann, indicaram o surgimento de um valor limitante de força iônica, além do qual não ocorre adsorção, independente da densidade de carga da superfície. Esse limite decorre da dependência não-linear do potencial na superfície com a densidade de carga superficial. Uma forma alternativa de observar esses efeitos, é substituir a densidade de carga nas soluções conhecidas utilizando a teoria de Debye-Hückel, por uma forma renormalizada. Na presente proposta, o método WKB e a renormalização de carga serão usados para estudar os efeitos dessa não linearidade nas condições críticas de adsorção e na distribuição espacial dos segmentos do polieletrólito, em comparação com a abordagem por Debye-Hückel.