Interactions between Rigid Polyelectrolytes Mediated by Ordering and Orientation of Multivalent Nonspherical Ions in Salt Solutions

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliArticleScientificvertaisarvioitu

5 Viittaukset (Web of Science)
55 Lataukset (Pure)

Abstrakti

Multivalent ions in solutions with polyelectrolytes (PEs) induce electrostatic correlations that can drastically change ion distributions around the PEs and their mutual interactions. Using coarse-grained molecular dynamics simulations, we show how in addition to valency, ion shape and concentration can be harnessed as tools to control rigid like-charged PE-PE interactions. We demonstrate a correlation between the orientational ordering of aspherical ions and how they mediate the effective PE-PE attraction induced by multivalency. The interaction type, strength, and range can thus be externally controlled in ionic solutions. Our results can be used as generic guidelines to tune the self-assembly of like-charged polyelectrolytes by variation of the characteristics of the ions.

AlkuperäiskieliEnglanti
Artikkeli158202
JulkaisuPhysical Review Letters
Vuosikerta130
Numero15
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - 14 huhtik. 2023
OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Rahoitus

This work was supported by the Academy of Finland through its Centres of Excellence Programme (2022-2029, LIBER) under Project No. 346111 (M. S.) and Academy of Finland Project No. 307806 (PolyDyna) (T. A.-N.). The work was also supported by Technology Industries of Finland Centennial Foundation TT2020 grant (T. A.-N.). We are grateful for the support by FinnCERES Materials Bioeconomy Ecosystem. Computational resources by CSC IT Centre for Finland and RAMI—RawMatters Finland Infrastructure are also gratefully acknowledged.

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Interactions between Rigid Polyelectrolytes Mediated by Ordering and Orientation of Multivalent Nonspherical Ions in Salt Solutions'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.
  • -: LIBER Sammalkorpi

    Sammalkorpi, M. (Vastuullinen johtaja), Morais Jaques, Y. (Projektin jäsen), Lokka, A. (Projektin jäsen), Holl, M. (Projektin jäsen), Niemistö, M. (Projektin jäsen), Kastinen, T. (Projektin jäsen), Hasheminejad, K. (Projektin jäsen), Scacchi, A. (Projektin jäsen) & Harmat, A. (Projektin jäsen)

    01/01/202231/12/2024

    Projekti: RCF Academy Project

  • PolyDyna: Polymeeritranslokaation ja -dynamiikan multiskaalamallinnus nanofluidisissa systeemeissä

    Ala-Nissilä, T. (Vastuullinen johtaja), Channe, S. (Projektin jäsen), Hashemi Petrudi, A. (Projektin jäsen), Conley, K. (Projektin jäsen), Muhli, H. (Projektin jäsen), Fan, Z. (Projektin jäsen), Seyedheydari, F. (Projektin jäsen), Alipour, S. (Projektin jäsen), Vadimov, V. (Projektin jäsen), Molla, J. (Projektin jäsen), Hirvonen, P. (Projektin jäsen), Alcanzare, M. (Projektin jäsen), Babu, A. (Projektin jäsen), Ferreira Sampaio, R. (Projektin jäsen) & Achim, C. (Projektin jäsen)

    01/09/201731/12/2021

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

  • Veden ja suolan vaikutus polyelektrolyyttikomplekseissa

    Sammalkorpi, M. (Vastuullinen johtaja), Kyllönen, M. (Projektin jäsen), Mudedla, S. (Projektin jäsen), Mohammadyarloo, Z. (Projektin jäsen), Batys, P. (Projektin jäsen), Kastinen, T. (Projektin jäsen), Kivistö, S. (Projektin jäsen), Penttinen, R.-M. (Projektin jäsen), Scacchi, A. (Projektin jäsen), Leino, A. (Projektin jäsen), Javannikkhah, S. (Projektin jäsen), Harmat, A. (Projektin jäsen), Vahid, H. (Projektin jäsen), Vuorte, M. (Projektin jäsen), Khavani Sariani, M. (Projektin jäsen) & Kivimäki, I. (Projektin jäsen)

    01/09/201731/12/2021

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

Siteeraa tätä