Hierarchical approach to the study of solid-fluid equilibria in complex system: theory, simulation and experiment
Project goals
The project is focused on the study, understanding and explanatory description of the interplay of enthalpic vs. entropic forces that control the interaction of molecules with structured or heterogeneous interfaces. The strategy of the project solution based on the cooperation of three teams reflects the hierarchy of the research topic. At first, the interaction of small molecules with interfaces will be investigated at the atomistic level using rigorous detailed simulation methods by experts in density functional theory (DFT). The obtained pieces of information will be exploited in coarse-grained simulations (e.g., by dissipative particle dynamics, DPD) of the interaction of solvated macromolecules with complex interfaces by experts in polymer science. The knowledge gained can be used for modification of surface properties, optimization of surface coatings, stabilization inorganic (e.g., magnetic) and organic (e.g., hydrophobic drugs) microparticles and for elucidation of polymer separation processes.
Keywords
Phase equilibriawettingsurfacesinteractionbranched copolymerscomputer simulationsseparation processesconformationssolubilization
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Main participants
Univerzita Karlova / Přírodovědecká fakulta
Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemicko-inženýrskáContest type
VS - Public tender
Contract ID
16-12291S
Alternative language
Project name in Czech
Hierarchický přístup ke studiu rovnováhy mezi pevnou a kapalnou fází v komplexních systémech: teorie, simulace a experiment
Annotation in Czech
Předložený projekt je zaměřen na studium a pochopení složité souhry entalpických a entropických efektů, které ovlivňují interakci molekul se strukturovanými a nehomogenními povrchy a rozhraními a na jejich jednotný vysvětlující popis. Strategie řešení, která si vyžádala spolupráci tří výzkumných týmů, je odrazem hierarchické struktury studované tématiky. Interakce malých molekul s komplexními povrchy bude studována na detailní atomistické úrovni odborníky v oblasti statisticko-mechanických aplikací “funkcionálu hustoty” a získané výsledky budou posléze využity pro simulace chování solvatovaných polymerů na komplexních površích pomocí “zhrubených modelů” odborníky v oblasti disipativní částicové dynamiky a polymerního výzkumu. Získané poznatky naleznou uplatnění v technologiích modifikace povrchů, stabilizaci mikročástic, při přípravě ochraných polymerních vrstev a v separačních procesech polymerních systémů.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Project clarifies interactions of complex polymer systems with microstructured solid surfaces including the role of entropic and enthalpic factors, and phase transitions. Results can find use in the development of methodology, practical applications (polymer coatings, microfluidic systems, nanotechnology), and were published in 22 publications in highly impacted international scientific journals.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Dec 31, 2018
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 16, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP19-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jun 12, 2019
Finance
Total approved costs
7,239 thou. CZK
Public financial support
6,347 thou. CZK
Other public sources
892 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 239 CZK thou.
Public support
6 347 CZK thou.
87%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
Solution period
01. 01. 2016 - 31. 12. 2018