Rod-like polyelectrolytes: Structure and dynamics in solution, melt, and solid state: Computer simulations and theory of rod-like polyelectrolytes

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Es sollen Computersimulationen und verbesserte lokale Dichtefunktionaltheorien (LDFI) zu steifen geladenen Polyelektrolyt- lösungen unterschiedlicher Konzentration und Ladungsdichte durchgeführt werden. In den MD-Simulationen werden die Gegen- und Salzionen explizit berücksichtigt. Dabei können die Gegenionen auch aus flexiblen Polymeren bestehen. Die Simulationen erlauben einen direkten Vergleich sowohl mit Experimenten (Messungen des osmotischen Druckes, Messungen der Gegenionenverteilung mittels Röntgen- und Neutronenkleinwinkelstreuung, elektrische Doppelbrechung), als auch mit den Resultaten der LDFT. Die Ziele der Untersuchungen sind sowohl die Aufklärung der Korrelationseffekte der Gegenionen in Polyelektrolytlösungen unter experimentell realistischen, aber im Detail wohldefinierten Randbedingungen (Konzentration, Steifigkeit, Ladungsstärke usw.), als auch der Test der Gültigkeit und Anwendbarkeit der vereinfachten analytisch-theoretischen Modelle auf Grundlage der Poisson-Boltzmann-Lösung für das zylindrische Zellenmodell von unendlich langen, geladenen Stäben.