Adsorption of star polymers

(Received 25 January 1991, accepted 6 March 1991)

Abstract
The adsorption of star polymers on a flat solid surface is analyzed by means of scalling arguments based on the Daoud-Cotton blob model. For the adsorption of a single star, consisting of f arms comprising each N monomers, we distinguish three regimes determined by the adsorption energy of a monomer at the surface, . 1) Strong adsorption characterized by the full adsorption of all arms occurs for . 2) A "Sombrero" like structure comprising fully adsorbed arms and free arms is obtained for ( f/N) . 3) Weakly adsorbed stars retain, essentially, the structure of a free star. This regime occurs for . The weakly adsorbed structure may also exist as a metastable state if .

Résumé
Nous étudions l'adsorption de polymères en étoile sur une surface solide en utilisant une approche de lois d'échelles basée sur le modèle de blobs de Daoud et Cotton. Pour une étoile formée de f bras contenant chacun N monomères, nous distinguons trois régimes suivant la valeur de l'énergie d'adsorption d'un monomère sur la surface . 1) L'adsorption forte caractérisée par une adsorption complète de tous les bras se produit lorsque . 2) Une structure en "sombrero" avec bras adsorbés et bras libres est obtenue si ) ^3/5. 3) Les étoiles faiblement adsorbées gardent une structure très similaire à celle des étoiles libres en solution. Ce régime existe si . La structure correspondant aux étoiles faiblement adsorbées peut aussi exister comme un état métastable si .