Underwater Adhesion of a Stimuli-Responsive Polymer on Highly Oriented Pyrolytic Graphite: A Single-Molecule Force Study
Notice bibliographique
Résumé
Exploration aiming to understand how a single polymer chain interacts with interested solid–water interface and its dependence on the environmental stimulus is critical, as it is important for a variety of scientific research and practical applications, such as underwater adhesives or smart systems for controlled attachment/detachment. Here, by single molecule force spectroscopy (SMFS), results on underwater adhesion of a single stimuli-responsive polymer chain on a model hydrophobic surface are reported. Salt concentration was used as an effective stimulus for the transition of the stimuli-responsive polymer from hydrophilic (solvophilic) hydrated state to hydrophobic (solvophobic) state in SMFS experiment. The probed equilibrium single-molecule adhesion force that changed from 45 to 76 pN with increasing salt concentration were free of other interactions that are responsible for cohesions, indicating that solvent quality is critical in determining the strength of single-molecule interfacial adhesion. Moreover, the derived simple quantitative thermodynamic model by combining single-molecule detachment mechanics with hydration free energy illustrated that higher single-molecule adhesion force was resulted from higher solvation/hydration free energy. The experimental study and theoretical analysis presented in this work quantitatively revealed the role of hydrophobic and more general solvophobic interactions in single-molecule level and shed light on the molecular structure optimization for desired applications, such as underwater adhesives or smart interfaces.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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