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Mutual and self-diffusion in concentrated α-crystallin protein dispersions. A dynamic light scattering study

P. Licinio, M. Delaye
1988 Journal de Physique  
2014 La théorie du mouvement brownien n'a pas encore atteint le point où les propriétés dynamiques des dispersions colloidales peuvent être calculées. Ce fait est principalement dû à la nature compliquée des interactions hydrodynamiques et aux difficultés à considérer des effets de mémoire. Ici nous présentons des coefficients de diffusion collective et d'auto-diffusion pour des dispersions concentrées d'alpha-crystallins mesurés par la technique de corrélation de photons. Ces mesures sont
more » ... s mesures sont comparées à des prédictions théoriques considérant seulement des interactions hydrodynamiques à 2-corps ou des interactions hydrodynamiques écrantées, sans effets de mémoire. Tandis que la limite d'application de ces théories se restreint à des faibles concentrations, il est constaté que l'auto-diffusion (à la limite des temps longs) suit l'inverse de la viscosité de la dispersion et la diffusion collective augmente presque linéairement avec la concentration. En dépit de ce que le comportement dynamique puisse être le produit d'une coincidence due au hasard, des tendances similaires ont été rapportées par d'autres auteurs et elles pourraient être utilisées (avec précaution) comme des règles empiriques simples pour l'estimation des coefficients de diffusion dans la zone très concentrée. Abstract. 2014 The theory of Brownian motion has not yet reached the point where the dynamic properties of concentrated colloidal dispersions can be computed. This is mainly due to the complicated nature of manybody hydrodynamic interactions and difficulties in considering memory effects. Here we present mutual and self-diffusion coefficients for concentrated alpha-crystallin protein dispersions measured by the photon correlation technique. These measurements are compared to theoretical predictions considering only 2-body hydrodynamic interactions or screened hydrodynamic interactions without memory effects. While the limit of applicability of these theories is restricted to low concentrations, it is seen that the (long-time limit) selfdiffusion follows the dispersion inverse viscosity and that mutual diffusion increases almost linearly with concentration. Although the dynamic behaviour observed may result from an accidental coincidence, similar tendencies have been reported by other authors and they could be used (with caution) as simple empirical rules for estimating diffusion coefficients in the high-concentration range. J. Phys. France 49 (1988) [975][976][977][978][979][980][981]
doi:10.1051/jphys:01988004906097500 fatcat:qa7uywwrjvakfozqp2vddb5ojq