Direct visualization of cooperative adsorption of a string-like molecule onto a solid

  • 盛満, 裕真
    九州大学大学院工学研究院応用化学部門
  • 松野, 寿生
    九州大学大学院工学研究院応用化学部門 九州大学次世代接着技術研究センター
  • 織田, ゆか里
    静岡大学
  • 山本, 智
    九州大学次世代接着技術研究センター
  • 田中, 敬二
    九州大学大学院工学研究院応用化学部門 九州大学次世代接着技術研究センター

説明

Natural systems, composite materials, and thin-film devices adsorb macromolecules in different phases onto their surfaces. In general, polymer chains form interfacial layers where their aggregation states and thermal molecular motions differ from the bulk. Here, we visualize well-defined double-stranded DNAs (dsDNAs) using atomic force microscopy and molecular dynamics simulations to clarify the adsorption mechanism of polymer chains onto solid surfaces. Initially, short and long dsDNAs are individually and cooperatively adsorbed, respectively. Cooperative adsorption involves intertwining of multiple chains. The dependence of adsorption on the chain affects the formation of the interfacial layer, realizing different mechanical properties of DNA/filler bulk composites. These findings will contribute to the development of light and durable polymer composites and films for various industrial, biomedical, and environmental applications.

収録刊行物

  • Science Advances

    Science Advances 8 (41), 2022-10-12

    American Association for the Advancement of Science (AAAS)

被引用文献 (1)*注記

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参考文献 (51)*注記

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