Paul Flory

Når han fik sin doktorgrad i 1934, beskæftigede han sig med en række spørgsmål med fysisk kemi. Dette har at gøre med kinetik og mekanismer for polymere stoffer. Har at gøre med fordelingen af molarmasse, løsning af termodynamik og hydrodynamik. Derudover var han i løbet af 1934 også i stand til at opdage, at når polymere kæder vil blive ved med at vokse, hvis de blandes med andre molekyler, når de er til stede. Flory opdagede også forståelsen af begrebet “theta”. Med andre ord, er konstanten for hydrodynamikken. Med thetapunktet, der er de neutrale mængder interaktioner. Som konklusion på udviklingen af thetapunktet er det blevet bekræftet og undersøgt i en række laboratorier af mange videnskabsmænd. Både naturlige og syntetiske polymerer er blevet undersøgt i hele thetapunktet. Gennem dette blev der skabt en bedre forståelse af makromolekyler. Det hjalp med at skabe grundlag under rationelle fortolkninger af fysiske målinger. Målingerne har relationer til både opløsninger af polymerer og kvantitative egenskaber. Nogle af de arbejder, som Paul Flory afsluttede i sin tid, omfatter udviklingen i de kvantitative korrelationer mellem kædemolekylerne og den kemiske struktur af egenskaber. Dette har at gøre med den måde, hvorpå polymerer er sammensat, og hvad der er sammensat af polymerer. Et stykke materiale, der er dannet af polymerer, er plast. I midten af 1930’erne opdagede Flory, hvordan polymerer opløses i et opløsningsmiddel. Hvilket fører til at blive udstrækninger, som er forårsaget af kræfterne fra både polymerer og opløsningsmiddel dele. Han havde endda en del at finde en løsning på polymerer.

Karriere og polymervidenskabRediger

Flory’s tidligste arbejde inden for polymervidenskab var inden for polymerisationskinetik på DuPont Experimental Station. Ved kondensationspolymerisation anfægtede han antagelsen om, at slutgruppens reaktivitet faldt i takt med, at makromolekylet voksede, og ved at argumentere for, at reaktiviteten var uafhængig af størrelsen, kunne han udlede det resultat, at antallet af tilstedeværende kæder faldt eksponentielt med størrelsen. Ud over polymerisering introducerede han det vigtige begreb kædeoverførsel for at forbedre de kinetiske ligninger og fjerne vanskelighederne med at forstå polymerstørrelsesfordelingen.

I 1938, efter Carothers’ død, flyttede Flory til Basic Science Research Laboratory på University of Cincinnati. Her udviklede han en matematisk teori for polymerisation af forbindelser med mere end to funktionelle grupper og teori om polymernetværk eller geler. Dette førte til Flory-Stockmayer-teorien om gelering, som svarer til perkolation på Bethe-gitteret og faktisk udgør det første papir inden for perkolationsområdet.

I 1940 blev han ansat i Linden, NJ-laboratoriet hos Standard Oil Development Company, hvor han udviklede en statistisk mekanisk teori for polymerblandinger. I 1943 forlod han for at blive ansat i Goodyears forskningslaboratorier som leder af en gruppe om polymerers grundlæggende principper. I foråret 1948 inviterede Peter Debye, den daværende formand for kemiafdelingen på Cornell University, Flory til at holde de årlige Baker Lectures. Han blev derefter tilbudt en stilling på fakultetet i efteråret samme år. Han blev indviet i Tau-afdelingen af Alpha Chi Sigma på Cornell i 1949. På Cornell uddybede og forfinede han sine Baker-forelæsninger til sit hovedværk, Principles of Polymer Chemistry, som blev udgivet i 1953 af Cornell University Press. Den blev hurtigt en standardtekst for alle, der arbejder med polymerer, og den anvendes stadig i vid udstrækning den dag i dag.

Flory introducerede begrebet udelukket volumen, der blev opfundet af Werner Kuhn i 1934, for polymerer. Udelukket volumen henviser til den idé, at en del af et molekyle med lang kæde ikke kan optage plads, der allerede er optaget af en anden del af det samme molekyle. Udelukket volumen bevirker, at enderne af en polymerkæde i en opløsning er længere fra hinanden (i gennemsnit), end de ville være, hvis der ikke var udelukket volumen. Erkendelsen af, at udelukket volumen var en vigtig faktor i analysen af langkædede molekyler i opløsninger, var et vigtigt begrebsmæssigt gennembrud og førte til forklaringen på flere af datidens gådefulde eksperimentelle resultater. Det førte også til begrebet thetapunktet, dvs. det sæt af betingelser, hvor et eksperiment kan udføres, som bevirker, at den udelukkede volumenvirkning neutraliseres. Ved thetapunktet vender kæden tilbage til ideelle kædeegenskaber – de langtrækkende interaktioner, der skyldes udelukket volumen, er elimineret, hvilket giver eksperimentatoren mulighed for lettere at måle korttrækkende egenskaber som f.eks. strukturel geometri, bindingsrotationspotentialer og steriske interaktioner mellem nærtstående grupper. Flory identificerede korrekt, at kædedimensionen i polymersmelterier ville have den størrelse, der er beregnet for en kæde i ideel opløsning, hvis interaktioner med udelukket volumen blev neutraliseret ved at eksperimentere ved thetapunktet.

Men blandt hans bedrifter er en original metode til beregning af den sandsynlige størrelse af en polymer i god opløsning, Flory-Huggins Solution Theory, og udledningen af Flory eksponenten, som hjælper med at karakterisere bevægelsen af polymerer i opløsning.

The Flory conventionEdit

se Flory convention for detaljer.

Ved modellering af positionsvektorer for atomer i makromolekyler er det ofte nødvendigt at konvertere fra kartesiske koordinater (x,y,z) til generaliserede koordinater. Flory-konventionen til definition af de involverede variabler anvendes normalt. Eksempelvis kan en peptidbinding beskrives ved hjælp af x,y,z-positionerne for hvert atom i denne binding, eller der kan anvendes Flory-konventionen. Her skal man kende bindingslængderne l i {\displaystyle l_{i}}

, bindingsvinkler θ i {\displaystyle \theta _{i}}}

, og de dihedrale vinkler ϕ i {\displaystyle \phi _{i}}

. Anvendelse af en vektorkonvertering fra de kartesiske koordinater til de generaliserede koordinater vil beskrive den samme tredimensionelle struktur ved hjælp af Flory-konventionen.