|
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. КАК ВЫГЛЯДИТ МОЛЕКУЛА ПОЛИМЕРА? 9 1.1. Полимеры—длинные молекулярные цепи (9). 1.2. Гибкость полимерной цепи (11). 1.3. Механизмы гибкости (14). 1.4. «Портрет» полимерного клубка (15). 1.5. Гетерополи-ыеры и разветвленные макромолекулы (17). 1.6. Кольцевые макромолекулы и топологические эффекты (18). 1.7. Как получают макромолекулы? (20). Глава 2. КАКИЕ БЫВАЮТ ПОЛИМЕРНЫЕ ВЕЩЕСТВА? 24 2.1. «Традиционные» агрегатные состояния и полимеры (24). 2.2. Возможные состояния полимерных веществ (26). 2.3. Пластмассы (29). 2.4. Полимерные волокна (32). 2.5. Полимерные жидкие кристаллы и сверхвысоко-прочные волокна (37). 2.6. Полимерные растворы (40). Глава 3. ПОЛИМЕРЫ В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ 42 3.1. Немного о воде, о любви к ней и о водобоязни (42). 3.2. Молекулы из головы и хвоста (44). 3.3. Молекулярная биология и молекулярная архитектура (49). 3.4, Белки, РНК и ДНК — молекулы-машины (51). 3.5. Химическое строение белков, ДНК и РНК (52). 3.6. Первичная, вторичная и третичная структуры биополимеров (54). 3.7. Глобулярные белки-ферменты (60). 3.8. Третичные структуры других биополимеров (63). 3.9. Физика и биология (63). Г л а в а 4. МАТЕМАТИКА ПРОСТОГО ПОЛИМЕРНОГО КЛУБКА 65 4.1. Математика в физике (65). 4.2. Аналогия полимерной цепи броуновскому движению (66). 4.3. Размер полимерного клубка (69). 4.4. Вывод закона «квадратного корня» (71). 4.5. Пер-систентная длина и эффективный сегмент (73). 4.6. Плотность полимерного клубка и концент (тционные режимы полимерного раствора 76). 4.7. Гауссово распределение (78). Глава 5. ФИЗИКА ВЫСОКОЭЛАСТИЧНОСТИ 5.1. Колумб открыл... натуральный каучук (81). 5.2. Свойство высокоэластичности (82). 5.3. Открытие вулканизации (84). 5.4. Синтетический каучук (87). 5.5. Высокоэластич-ность и растяжение отдельной полимерной цепочки (88). 5.6. Энтропия (92). 5.7. Энтропийная упругость идеального газа (95). 5.8. Свободная энергия (97). 5.9. Энтропийная упругость полимерной цепи (98). 5.10. Энтропийная упругость полимерной сетки (99). 5.11. Эффект Гуха — Джоуля и тепловые явления при деформации каучука (105). Глава 6. ПРОБЛЕМА ИСКЛЮЧЕННОГО ОБЪЕМА 6.1. Линейная память и объемные взаимодействия (108). 6.2. Проблема исключенного объема: постановка задачи (111). 6.3. Плотность клубка и столкновения звеньев (113). 6.4. Хороший растворитель, плохой растворитель, 8-условия (115). 6.5. Набухание полимерного клубка в хорошем растворителе (116). 6.6. Эффект исключенного объема в полуразбавленном растворе (119). 108 зультаты з: рептаций к Глава 9. ПОЛИМЕР1 9.1. ЭВОЛЮ! ской ЭВОЛЮ (173). 9.3, ленной (17! ранней Зе> эволюция: (179). 9.6. ли случайн 9.7. Спонте нание слу1 левая аси 9.9. Запом) НОВОЙ И1 9.10. Закл Приложение. ФР НОВЫЙ ; ФИЗИКА ПОЛИМЕРО ИЛЬИ МИ) Список литературы Глава?. КЛУБКИ 'И ГЛОБУЛЫ 122 7.1. Что такое переход клубок — глобула? (122). 7.2. Свободная энергия глобулы (124). 7.3. Энергия взаимодействия звеньев (125). 7.4. Энтропийный вклад (126). 7.5.. Коэффициент набуханяя а (128). 7.6. Переход клубок — глобула (132). 7.7. Предпереходное разбухание (134). 7.8. Экспериментальные наблюдения перехода клубок — глобула (135). 7.9. Динамика перехода клубок — глобула (137). 7.10. Некоторые обобщения (138). 7.11. Коллапс полимерных сеток (139). 7.12. Глобулярное состояние двуспиральной ДНК (144). 7.13. О глобулярном состоянии белков и о кон-формационных переходах в глобулярных белках (146). Глава 8. ДИНАМИКА ПОЛИМЕРНЫХ ЖИДКОСТЕЙ 151 8.1. Вязкость (151). 8.2. Свойство вязкоупруго-сти (152). 8.3. Модель рептаций (155). 8.4. Максимальное время релаксации (157). 8.5. Модуль Юнга сетки квазисшивок (160). 8.6. Трубка (162). 8.7. Максимальное время релаксации полимерного расплава в модели рептаций (163). 8.8. Вязкость полимерного расплава и коэффициент самодиффузии в модели рептаций (166). 8.9. Теория рептаций и ре- зультаты экспериментов (167). 8.10. Теория рептаций и гель-электрофорез ДНК (168). Глава 9. ПОЛИМЕРЫ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ 9.1. Эволюция (172). 9.2. Картина биологической эволюции с молекулярной точки зрения (173). 9.3, Зарождение жизни и эволюция Вселенной (175). 9.4. Химическая зволюция на ранней Земле (177). 9.5. Предбиологическая эволюция: полимеры «объедают» друг друга (179). 9.6. Первичная полимеризация: можно ли случайно написать «Войну и мир»? (181). 9.7. Спонтанное нарушение симметрии, запоминание случайного выбора (184). 9.8. Право-левая асимметрия живой природы (185). 9.9. Запоминание случайного выбора, создание новой информации, творчество (186). 9.10. Заключение. Что непонятно? (188). Приложение. ФРАКТАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ -НОВЫЙ МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ЯЗЫК ФИЗИКА ПОЛИМЕРОВ И БИОФИЗИКА В ТВОРЧЕСТВЕ ИЛЬИ МИХАЙЛОВИЧА ЛИФШИЦА Список литературы
Об авторах
Гросберг Александр Юльевич
Физик-теоретик, специалист в области физики полимеров, физики «мягкого конденсированного вещества» и биофизики. Доктор физико-математических наук (1982). Родился в Москве. Получил образование в 444-й математической школе в Москве и на физическом факультете Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова. В настоящее время профессор физики и математики Нью-Йоркского университета. Его многочисленные ученики работают во многих областях — от теоретической математики до практической медицины. Автор более 250 статей в международных журналах, 16 обзоров, 10 книг.
Хохлов Алексей Ремович Советский и российский физик, специалист в области физики полимеров. Академик Российской академии наук (в 2008–2022 гг. — член президиума, в 2017–2022 гг. — вице-президент РАН). Доктор физико-математических наук (1983). Профессор МГУ имени М. В. Ломоносова (с 1988 г.); с 1993 г. — заведующий кафедрой физики полимеров и кристаллов физического факультета. С 1991 г. — заведующий лабораторией физической химии полимеров в Институте элементоорганических соединений РАН. Лауреат Государственной премии РФ (2007) и других международных и российских премий. Почетный профессор ряда зарубежных университетов.
А. Р. Хохлов является автором фундаментальных научных трудов мирового уровня в области науки о полимерах как теоретического, так и прикладного характера. Он участвовал в создании нового направления в науке о полимерах, связанного с переходами клубок-глобула в макромолекулярных системах, и стоит во главе большой научной школы. Разработанная им теория жидкокристаллического упорядочения в растворах жесткоцепных полимеров с частичной гибкостью стала классической. Автор более 800 научных публикаций, 7 учебников и монографий, 25 обзоров. |