STUDY OF RELAXATION TRANSITIONS IN SOME AROMATIC POLYESTERS

Методом спинового зонда проведено систематическое изучение основных релаксационных переходов жесткоцепных стеклообразных полимеров в широком интервале температур с применением спиновых зондов разного размера на примере полисульфона. В главной области релаксации ароматических полиэфиров с помощью метода спинового зонда обнаружены два перегиба. Два перегиба, обнаруженные на температурной зависимости времени корреляции вращения, являются следствием размораживания сегментальной подвижности в областях с различной упаковкой сегментов. Показано, что высокотемпературный перегиб соответствует размораживанию сегментальной подвижности кооперативного типа (а -переходу), а перегиб при более низкой температуре р -размораживанию сегментальной подвижности локального типа (а'-процессу). Для объяснения природы данного перехода была использована теоретическая модель полимера, где предполагается, что в аморфных полимерах возможны разные уровни надмолекулярной организации, т.е. существование более упорядоченных и более плотно упакованных областей, которые чередуются с более «рыхлыми» и менее упорядоченными областями. Исследовано влияние различных факторов на положение а’-перехода на температурной шкале. Выбор объема зонда на основе строго обоснованной модели его движения позволил выявить взаимосвязь между вращательным движением зонда и движением отдельных сегментов аморфного полимера ниже температуры стеклования. The spin probe method was used to systematically study the main relaxation transitions of rigid-chain glassy polymers in a wide temperature range using spin probes of different sizes using polysulfone as an example. In the main relaxation region of aromatic polyesters, two inflections were found using the spin probe method. The two inflections found in the temperature dependence of the rotation correlation time are the result of unfreezing of segmental mobility in regions with different packing of segments. It was shown that the high-temperature inflection corresponds to the defrosting of the cooperative-type segmental mobility (a -transition), and the inflection at a lower temperature corresponds to the / -defrosting of the segmental mobility of the local type (the a' -process). To explain the nature of this transition, a theoretical model of the polymer was used, where it is assumed that different levels of supramolecular organization are possible in amorphous polymers, i.e. the existence of more ordered and more densely packed regions, which alternate with looser and less ordered regions. The influence of various factors on the position of the a' -transition on the temperature scale is investigated. The choice of the probe volume on the basis of a strictly substantiated model of its motion made it possible to reveal the relationship between the rotational motion of the probe and the motion of individual segments of the amorphous polymer below the glass transition temperature.

COMPUTER SIMULATION OF INTERACTIONS OF TETRATHIOPHENE MOLECULES

Надмолекулярная организация сопряженных полимеров сильно влияет на подвижность носителей заряда и, следовательно, на свойства производимых электронных устройств на их основе. Поэтому является важным научится строить вычислительные модели способные воспроизводить структуру таких полимеров с максимально возможной точностью. Одной из главных движущих сил процесса самосборки надмолекулярных структур в сопряженных полимерах является п - п взаимодействие. Его учет является достаточно трудной задачей, особенно при построении мезомасштабных моделей. В данной работе мы используем теорию функционала электронной плотности для отработки методики расчета сопряженных полимеров с учетом п - п взаимодействия. Были изучены геометрические характеристики пачек из четырех молекул тетратиофена. Выполненные расчеты показывают, что использование функционала M06-2X-D3 позволяет корректно моделировать взаимодействия молекул олиготиофенов и структуру образующихся агрегатов, в то время как полуэмпирические расчёты методом PM7 сопряженных полимеров пригодны лишь для быстрой предварительной оптимизации моделей. Разработанная методика расчетов имеет важное значение для параметризации мезомасштабных схем моделирования. The properties of the supramolecular organization of conjugated polymers strongly affect the mobility of charge carriers and, consequently, the properties of produced electronic devices based on them. Therefore, it is important to learn how to build computational models capable of reproducing the structure of such polymers with the highest possible accuracy. One of the main driving forces of the self-assembly of supramolecular structures in conjugated polymers is п-п interaction. Taking it into account is a rather difficult task, especially when constructing mesoscale models. In this work, we use the electron density functional theory to develop a methodology for calculating conjugated polymers taking into account п-п interaction. The geometric characteristics of stacks of four tetra thiophene molecules were studied. The performed calculations show that the use of the M06-2X-D3 functional makes it possible to correctly model the interactions of oligothiophene molecules and the structure of the resulting aggregates, while semiempirical calculations by the PM7 method of conjugated polymers are suitable only for rapid preliminary optimization of models. The tested calculation technique is of great importance for the parametrization of mesoscale modeling schemes. Keywords: organic solar cells, organic polymers, thiophenes, quantum chemical calculations, п-п stacking interaction.

Supercomplex organization of the electron transfer system in marine bivalves, a model of extreme longevity

The mitochondrial oxidative stress theory of aging (MOSTA) suggests that the organelle’s decay contributes to the aging phenotype via exacerbated oxidative stress, loss of organ coordination and energetics, cellular integrity and activity of the mitochondrial electron transfer system (ETS). Recent advances in understanding the structure of the ETS show that the enzymatic complexes responsible for oxidative phosphorylation are arranged in supramolecular structures called supercomplexes that lose organization during aging. Their exact role and universality among organisms are still under debate. Here, we take advantage of marine bivalves as an aging model to compare the structure of the ETS among species ranging from 28 to 507 years in maximal lifespan. Our results show that regardless of lifespan, the bivalve ETS is arrayed as a set of supercomplexes. However, bivalve species display varying degrees ETS supramolecular organization with the highest supercomplex structures found in A. islandica, the longest-lived of the bivalve species under study. We discuss this comparative model in light of differences in the nature and stoichiometry of these complexes, and highlight the potential link between the complexity of these superstructures and longer lifespans.

A Review on Synthesis, Properties, of Liquid Crystal Dendrimers

This review provides brief information concerning with the dendrimer. The supramolecular organization of selected examples of liquid-crystalline dendrimers within lamellar, columnar and nematic phases is reported. It is shown that tuning of the mesomorphic structure can be achieved by an appropriate molecular design depending upon the chemical nature of the terminal mesogenic groups, dendritic core and dendrimer generation. The pseudospherical shape of a dendrimer arises from its structure, which consists of an internal region (the core) which is connected to repeating units constituting a radial branching pattern.

The Identification of Prohibitin in the Rat Heart Mitochondria in Heart Failure

Mitochondria are considered the main organelles in the cell. They play an important role in both normal and abnormal heart function. There is a supramolecular organization between the complexes of the respiratory chain (supercomplexes (SCs)), which are involved in mitochondrial respiration. Prohibitins (PHBs) participate in the regulation of oxidative phosphorylation (OXPHOS) activity and interact with some subunits of the OXPHOS complexes. In this study, we identified a protein whose level was decreased in the mitochondria of the heart in rats with heart failure. This protein was PHB. Isoproterenol (ISO) has been used as a compound to induce heart failure in rats. We observed that astaxanthin (AX) increased the content of PHB in rat heart mitochondria isolated from ISO-injected rats. Since it is known that PHB forms complexes with some mitochondrial proteins and proteins that are part of the complexes of the respiratory chain, the change in the levels of these proteins was investigated under our experimental conditions. We hypothesized that PHB may be a target for the protective action of AX.