Water slowing down drives the occurrence of the low temperature dynamical transition in microgels
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Le résumé fourni par la source
-isopropyl acrylamide) (PNIPAM) microgels, bearing many similarities to proteins. While the generality of this phenomenon is well-established, the role of water in the transition remains a subject of debate. In this study, we use atomistic molecular dynamics (MD) simulations and elastic incoherent neutron scattering (EINS) experiments with selective deuteration to investigate the microscopic origin of the dynamical transition and distinguish water and PNIPAM roles. While a standard analysis of EINS experiments would suggest that the dynamical transition occurs in PNIPAM and water at a similar temperature, simulations reveal a different perspective, also qualitatively supported by experiments. From room temperature down to about 180 K, PNIPAM exhibits only modest changes of dynamics, while water, being mainly hydration water under the probed extreme confinement, significantly slows down and undergoes a mode-coupling transition from diffusive to activated. Our findings therefore challenge the traditional view of the dynamical transition, demonstrating that it occurs in proximity of the water mode-coupling transition, shedding light on the intricate interplay between polymer and water dynamics.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Water slowing down drives the occurrence of the low temperature dynamical transition in microgels
- Date Crossref
- 01/01/2024
- Éditeur
- Royal Society of Chemistry (RSC)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Institute for Complex Systems pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Sapienza University of Rome Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Trento Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Ferrara Department of Chemical pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Rome Tor Vergata Department of Chemical Science and Technologies pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institut Laue-Langevin Operative Group Grenoble (OGG) pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Perugia pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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CNR Institute of Complex Systems pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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CNR-IOM c/o Dipartimento di Fisica e Geologia pays non établi dans la noticeInstitution
Institute for Complex Systems, Department of Physics — Sapienza University of Rome et Department of Physics — University of Trento, avec 6 autres affiliations.
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