Modelo de Rouse

El modelo de Rouse se utiliza con frecuencia en la física de polímeros .

El modelo de Rouse describe la dinámica conformacional de una cadena ideal. En este modelo, la difusión de una sola cadena está representada por el movimiento browniano de perlas conectadas por resortes armónicos. No hay interacciones de volumen excluidas entre las perlas y cada perla está sujeta a una fuerza térmica aleatoria y una fuerza de arrastre como en la dinámica de Langevin . Este modelo fue propuesto por Prince E. Rouse en 1953. ^[1] El formalismo matemático de la dinámica del modelo de Rouse se describe aquí. ^[2]

Bruno Zimm elaboró ​​en 1956 una extensión importante para incluir interacciones hidrodinámicas mediadas por el solvente entre diferentes partes de la cadena. ^[3] Mientras que el modelo de Rouse se aplica a polímeros fundidos, el modelo de Zimm se aplica a polímeros en solución donde la interacción hidrodinámica no se analiza. ^[2] En solución, el modelo de Rouse-Zimm predice D~1/N ^ν, lo cual es consistente con los experimentos. ^[2]

En una masa fundida de polímero, el modelo de Rouse predice correctamente la difusión a largo plazo solo para cadenas más cortas que la longitud de entrelazamiento. Para cadenas largas con un entrelazamiento notable , el modelo de Rouse se cumple solo hasta un tiempo de cruce τ _e . Para tiempos más largos, la cadena solo puede moverse dentro de un tubo formado por las cadenas circundantes. Este movimiento lento suele aproximarse mediante el modelo de reptación . ^[2]