Polymer adsorption: concentration effects

Abstract
We consider the various adsorption regimes of flexible polymer chains in a good solvent when the bulk concentration is changed. As the latter is increased, first we find a very dilute bulk regime where the surface coverage increases fast. This is followed by a plateau with much slower increase for Γ, the bulk solution being still dilute. In the bulk semi-dilute regime, we consider the adsorption of blobs. For high bulk volume fraction, φ b > δ4/3, where δ is the dimensionless excess energy per monomer on the surface, the blobs are not adsorbed. The interfacial tension is calculated in the different regimes. Our approach closely follows the scaling theory of de Gennes and Pincus.

Résumé
Nous considérons les différents régimes d'adsorption de polymères flexibles en bon solvant, qui apparaissent lorsqu'on augmente la concentration loin de la paroi attractive. On traverse d'abord un régime très dilué en volume, pour lequel le taux de couverture Γ augmente rapidement. Suit un régime « de plateau » où Γ croît beaucoup plus lentement, la solution étant toujours diluée en volume. Dans le cas d'une solution semi-diluée en volume, nous considérons l'adsorption des blobs. Pour de hautes fractions en volume, φb > δ4/3, où δ désigne l'énergie supplémentaire, adimensionnée par monomère sur la surface, les blobs ne sont pas adsorbés. La tension interfaciale est calculée dans les différents régimes. Nous suivons la théorie d'échelle de de Gennes et Pincus.