ON THE STATIC AND DYNAMIC SCATTERING FROM LINEAR AND BRANCHED POLYELECTROLYTES AT VARIOUS SCREENING LENGTHS PROPRIETES DE DIFFUSION STATIQUE ET DYNAMIQUE DE POLYELECTROLYTES LINEAIRES ET RAMIFIES A DIVERSES LONGUEURS D’ECRAN

Abstract

During the two last decades, branched polyelectrolytes have been thoroughly studied from theoretical and experimentalstandpoints. In this report, we attempt to compare the behaviour of highly branched polyelectrolytes to that of their linearcounterparts at low ionic strength. As expected, the expansion behaviour of the branched materials is considerably less than ofthat of the corresponding linear chains. Surprisingly, in the former case (sphere-like behavior), the ratio of the radius ofgyration to the hydrodynamic radius ρ=Rg/Rh shows an opposite behaviour as compared to the second one (rod-like behavior);indeed, contrary to the case of linear chains for which this ratio increases, that of branched homologous decreases as the ionicstrength is lowered. Analyzis of the data, depicted in Kratky plots, reveals substantial discrepancies between the bothpolymeric structures. Moreover, at high ionic strength, one observes a rod-like structure that undergoes a transition to adisordered conformation which is not however that of a random coil, whereas, at low one, it appears that the two double- helixunfold and the loop strongly expands. Ces deux dernières décennies, les polyélectrolytes ramifiés ont été activement étudiés sur le double plan théorique etexpérimental; le propos de cette étude est de tenter de comparer le comportement de polyélectrolytes fortement ramifiés à celuide leurs homologues linéaires pour des forces ioniques faibles. Comme attendu, l'expansion des matériaux ramifiés estconsidérablement moindre que celle des chaînes linéaires correspondantes. Cependant, il est surprenant que, dans le premiercas (comportement d’une sphère), le rapport du rayon de giration au rayon hydrodynamique ρ =Rg/Rh montre uncomportement opposé à celui correspondant au second cas (comportement de bâtonnet); en effet, contrairement au cas deschaînes linéaires pour lesquelles ce rapport croît, celui de leurs homologues ramifiés diminue à mesure que la concentrationionique est abaissée. L’analyse des données, mises en évidence dans la représentation de Kratky, indique des écartssubstantiels entre les deux structures polymériques. Par ailleurs, pour une force ionique élevée, on observe une structure enforme de bâtonnet qui subit une transition vers une conformation désordonnée qui n'est cependant pas celle d’une pelotestatistique, tandis que, pour des forces ioniques basses, il apparaît que les deux double-hélices ne se replient pas et la boucles’étend fortement