Irreversible aggregation of patchy colloidal particles : a computer simulation study - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

Irreversible aggregation of patchy colloidal particles : a computer simulation study

Agrégation irréversible par patchs de particules colloïdales : une étude par simulation numérique

Achutha Prabhu
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 768019
  • IdRef : 167764055

Résumé

The versatility of self assembling structures is mostly due to the presence of anisotropic interactions. We present a new simulation method to study irreversible patchy aggregation of spherical particles. It is a variation of the Brownian Cluster Dynamics method taking into account patchy interactions and rotational motions. We limit our case to particles with two oppositely located patches. The size of patches can vary and an isotropic interaction is superimposed around the particle to mimic step-polymerization with various solvent qualities. This new algorithm was successfully tested on single polymer chains and expected static and dynamic properties were recovered. Depending on the balance between solvent quality and patch size various out of equilibrium morphologies could be obtained. Even in the limit dilute solutions, correlated collisions play a key role and the Smoluchowski approach fails. We propose new directions for a better understanding of anisotropy effects on kinetics.
La variété des structures colloïdales auto assemblées est principalement due à la présence d'interactions anisotropes. Nous présentons ici une méthode numérique pour étudier l'agrégation irréversible par patches de particules sphériques. Il s'agit d'une amélioration de la dynamique d’amas browniens prenant en compte les interactions par patches et les mouvements de rotation. Nous limitons notre étude aux particules à deux patches opposés de taille variable. Une interaction isotrope, faible, est également ajoutée pour modéliser une polymérisation par étape dans diverses conditions de solvant. Cet algorithme a été testé sur des chaînes isolées et nous avons retrouvé les propriétés statiques et dynamiques attendues. En jouant sur la balance entre la qualité du solvant et la taille des patches diverses morphologies hors-équilibres sont obtenues. Même dans la limite diluée, les collisions corrélées jouent un rôle important et une description de type Smoluchowski échoue.
Fichier principal
Vignette du fichier
2012LEMA1021_converti.pdf (20.48 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-00795636 , version 1 (28-02-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00795636 , version 1

Citer

Achutha Prabhu. Irreversible aggregation of patchy colloidal particles : a computer simulation study. Other. Le Mans Université, 2012. English. ⟨NNT : 2012LEMA1021⟩. ⟨tel-00795636⟩
220 Consultations
389 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More