Efectos de los defectos de conectividad en la estructura y dinámica de redes de polímeros estrella

Utilizamos simulaciones de grano grueso para investigar cómo los defectos de conectividad impactan la estructura y dinámica de redes de polímeros reversibles, formadas por polímeros estrella de cuatro brazos, que pueden considerarse un modelo para hidrogeles de tetra-PEG (tPEG). Consideramos tanto sistemas homolepticos como heterolepticos, con enlaces no covalentes formados por grupos funcionalizados monovalentes en los extremos de los polímeros estrella. La densidad de defectos se altera sistemáticamente ya sea incorporando estrellas con grupos terminales inertes en los sistemas homolepticos, o desviándose de la estequiometría ideal 1:1 en las mezclas heterolepticas. Se encuentra que los defectos de conectividad –cuantificados a través de la fracción de grupos terminales conectados, enlaces individuales y lazos– y la dinámica de la red están fuertemente acoplados: Con el aumento de la densidad de defectos, el coeficiente de auto-difusión a largo plazo de las estrellas individuales aumenta sustancialmente, mientras que la viscosidad cero de la red disminuye sistemáticamente, reflejando las restricciones topológicas reducidas en redes defectuosas. Estos hallazgos proporcionan nuevas perspectivas sobre el origen y el papel de los defectos en la estructura y dinámica de las redes de polímeros.