Μελέτη της μορφολογίας μικκυλιακών συστημάτων: Διαλύματα επιφανειοδραστικών μορίων με έμφαση σε προϊόντα προσωπικής υγιεινής

Επίβλεψη - Επιστημονικός Συνεργάτης: Δρ. Δημήτρης Τσαλίκης (tsalikis@chemeng.upatras.gr), Δρ. Κατερίνα Καραδήμα (kkaradima@chemeng.upatras.gr), Δρ. Χαρά Αλεξίου (xalexiou@chemeng.upatras.gr)

Συνοπτική περιγραφή: Διαλύματα επιφανειοδραστικών (surfactants) μορίων (πχ SDS, SLES κλπ) βρίσκουν ευρεία χρήση σε πλήθος εφαρμογών στη βιομηχανία των καλλυντικών και σε προϊόντα προσωπικής υγιεινής (shampoos). Σε κατάσταση διαλύματος τα μόρια αυτά σχηματίζουν αυθόρμητα μεγάλα μικκύλια (giant micelles). Το μέγεθος και η μορφολογία αυτών των μικκυλίων σχετίζονται άμεσα με τους συντελεστές μεταφοράς αυτών και εξαρτώνται πολύ ισχυρά από τη σύσταση των διαλυμάτων [1,2]. Στην παρούσα εργασία θα μελετηθεί η επίδραση διαφόρων παραμέτρων των διαλυμάτων όπως  η συγκέντρωση επιφανειοδραστικού, η συγκέντρωση άλατος, η παρουσία τροποποιητών ιξώδους (viscosity modifiers) κ.α., στο μέγεθος και τη μορφολογία των σχηματιζόμενων μικκυλίων μέσω μοριακών προσομοιώσεων σε διάφορα επίπεδα (ατομιστικό, αδροποημένο, μεσοσκοπικό, μακροσκοπικό). Οι προσομοιώσεις θα αφορούν πραγματικά μικκυλιακά συστήματα διασπορών που απαντώνται σήμερα στα σαμπουάν (shampoos). 

Παρατηρήσεις: Το θέμα επιδέχεται διαφοροποίηση προς 2 και 3 διαφορετικές κατευθύνσεις, επομένως μπορεί να απασχαλήσει από έναν μέχρι και δύο συνολικά διπλωματικούς φοιτητές.

Προϋποθέσεις: Άριστη γνώση της Fortran

Βιβλιογραφία:

[1]       A. Parker, W. Fieber “Viscoelasticity of anionic wormlike micelles: effects of ionic strength and small hydrophobic molecules”, Soft Matter (2013) 9, 1203-1213.

[2]       S. Peroukidis, D.G. Tsalikis, M. Noro, I.P. Stott, V.G. Mavrantzas “Quantitative Prediction of the Structure and Viscosity of Aqueous Micellar Solutions of Ionic Surfactants: A Combined Approach Based on Coarse-Grained MARTINI Simulations Followed by Reverse- Mapped All-Atom Molecular Dynamics Simulations”, J. Chem. Theory. Comp. (2020), 16 3363-3372.