Καθηγητής
Φυσικοχημείας
Χημείας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων
Πανεπιστιμιούπολη Δουρούτης, Τμήμα Χημείας, 45110, Ιωάννινα
e-mail: cvlahos@uoi.gr
Τηλέφωνο: (+30)2651008430
Fax:
https://sites.google.com/uoi.gr/polymers-theory-and-simulation/%CE%B1%CF%81%CF%87%CE%B9%CE%BA%CE%AE-%CF%83%CE%B5%CE%BB%CE%AF%CE%B4%CE%B1?authuser=2
Βιογραφικό
Σπουδές
1977-1982: Πτυχίο Χημείας από το Χημικό Τμήμα του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
1984-1989: Διδάκτορας του Τμήματος Χημείας του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
1991-1993: Μεταδιδακτορικός Ερευνητής στα Τμήματα Φυσικοχημείας των Πανεπιστημίων UNED και COMPLUTENSE της Μαδρίτης.
1993-2001: Μεταδιδακτορικός Ερευνητής στο Εργαστήριο Βιομηχανικής Χημείας του Τμήματος Χημείας του Πανεπιστημίου Αθηνών.
Έρευνα
– Μελέτη αραιών διαλυμάτων ομοπολυμερών και κατά συστάδες συμπολυμερών.
Οι ιδιότητες διαμόρφωσης των αραιών διαλυμάτων ομοπολυμερών και συμπολυμερών με ποικίλη αρχιτεκτονική μελετώνται αναλυτικές και υπολογιστικές μεθόδους. Η γυροσκοπική ακτίνα περιστροφής που εκφράζει το μέγεθος του μακρομορίου , ο δεύτερος συντελεστής Virial της ωσμωτικής πίεσης και άλλες ιδιότητες υπολογίζονται για διαφορετικές μακροσκοπικές καταστάσεις. Με αναλυτικούς υπολογισμούς βασισμένους στο μοντέλο του τυχαίου περιπάτου καθώς και με off lattice προσομοιώσεις με τον αλγόριθμο Pivot οι κρίσιμοι εκθέτες της εξάρτησης των διαμορφωτικών ιδιοτήτων από το μοριακό βάρος και τον διαλύτη υπολογίζονται. Η σύγκριση με τα πειραματικά αποτελέσματα οδηγεί στην κατανόηση της σχέσης δομής ιδιοτήτων των πολυμερών.
– Μελέτη της προσρόφησης των πολυμερών σε επιφάνειες.
Η προσρόφηση πολυμερών σε επιφάνειες βρίσκει ποικίλες εφαρμογές στην βιομηχανία. Μερικές από αυτές σχετίζονται με την επικάλυψη ημιαγωγών , σταθεροποίηση κολλοειδών συστημάτων κλπ. Με την βοήθεια του μοντέλου του τυχαίου περιπάτου παρουσία φραγμάτων ανάκλασης ή απορρόφησης οι θερμοδυναμικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ της επιφάνειας και πολυμερούς καθώς και οι αντίστοιχες μεταξύ των δομικών μονάδων του πολυμερούς εισάγονται αναλυτικά. Υπολογίζουμε τον μέσο αριθμό των επαφών με την επιφάνεια που σχετίζεται με την ενθαλπία προσρόφησης και το μέσο πάχος του προσροφημένου στρώματος του πολυμερούς στην επιφάνεια. Η επίδραση του μοριακού βάρους της αρχιτεκτονικής του πολυμερούς και η ποιότητα του διαλύτη και το είδος της επιφάνειας στις παραπάνω ιδιότητες μελετούνται διεξοδικά.
– Μελέτη μιγμάτων πολυμερών.
Πολλά πολυμερικά υλικά αποτελούνται από διαφορετικά συστατικά. Με την δημιουργία κραμάτων διαφορετικών πολυμερών προσπαθούμε να δημιουργήσουμε υλικά τα οποία συνδυάζουν τις επιθυμητές ιδιότητες των συστατικών τους. Για κάθε πολυμερικό μίγμα η γνώση του “παράθυρου” αναμιξημότητας είναι πολύ καθοριστική τόσο για ακαδημαϊκή όσο και για βιομηχανική χρήση. Η συνθήκη ευστάθειας του μίγματος (spinodal) υπολογίζεται με το μοντέλο του τυχαίου περιπάτου με την εισαγωγή αλληλοσυσχετίσεων μεταξύ όλων των αλυσίδων του μίγματος με την βοήθεια της θεωρίας διαταραχών. Η επίδραση του μοριακού βάρους, της αρχιτεκτονικής των πολυμερικών μορίων και του είδους των αλληλεπιδράσεων τους μελετούνται. Επιπρόσθετα τα ίδια μίγματα μελετώνται με προσομοίωση Monte Carlo με την βοήθεια του Bond Fluctuation μοντέλου. Η μεταξύ τους σύγκριση και η σύγκριση με πειραματικά αποτελέσματα δίνουν πολύτιμες πληροφορίες για τα πολυμερικά μίγματα.
– Μελέτη αυτοοργάνωσης πολυμερών (Self assembly)
Ο σχηματισμός μικκυλίων από ουδέτερα ή φορτισμένα συμπολυμερή σε εκλεκτικούς διαλύτες μελετάται με υπολογιστικές μεθόδους (Molecular Dynamics). Ο προτιμητέος αριθμός συσσωμάτωσης το μέγεθος και το σχήμα των μικκυλίων προσδιορίζονται με in house fortan προγράμματα. Μελετάμε την επίδραση του διαλύτη, της αρχιτεκτονικής των πολυμερών
τον βαθμό φόρτησης των αλυσίδων στις διαμορφωτικές και ηλεκτρικές ιδιότητες των μικκυλίων (ζ potential). Τα πολυμερικά μικκύλια χρησιμοποιούνται ώς μεταφορείς υδρόφοβων αντικαρκινικών φαρμάκων
σαν καθαριστές υδάτων από βαρέα μεταλλα κλπ
– Μελέτη Πολυμερικών βουρτσών (Polymer Brushes)
Οι πολυμερικές βούρτσες αφόρτιστων και φορτισμένων πολυμερών μελετώνται με μοριακή δυναμική. Η εσωτερική διαστρωμάτωση και το ύψος της βούρτσας (ιδιότητες κρίσιμες για τις εφαρμογές) προσδιορίζονται με in house fortran κώδικα. Η επίδραση της αρχιτεκτονικής του πολυμερούς, η ποιότητα του διαλύτη, το μεγεθος της αλυσίδας και η πυκνότητα εμβολιασμού
των αλυσίδων στις ιδιότητες διαμόρφωσης της βούρτσας μελετώνται με το Βασικό αδροποιημένο μοντέλλο.
Διδασκαλία
Προπτυχιακά Μαθήματα
Φυσικοχημεία Ι, Εργαστήριο Θερμοδυναμικής Ι
Μεταπτυχιακά Μαθήματα
Υπολογιστική Χημεία -Στατιστική Μηχανική- Σχέση Δομής Ιδιοτήτων,
Χημεία- Φυσικοχημεία & Τεχνολογία Πολυμερών,
Εργαστήριο Υπολογιστικής Χημείας & Προσομοιώσεων ΙΙ
Συγγραφή Βιβλίων
Φυσική Πολυμερών Ι : Μακρομοριακή δομή- Θερμοδυναμική-Στατιστική Μηχανική Πολυμερών (2 συν-συγγραφείς)
List of publications
1. Effects of the excluded volume interactions on the conformational properties of star polymers, C. Vlahos and M. Kosmas, Polymer (1984),25,1607.
2. Conformational properties of regular comb polymers, C. Vlahos and M. Kosmas, J. Phys. A: Math. Gen (1987),20,1471.
3. On the polydispersity of star macromolecules, M. Kosmas, C. Vlahos, N. Hadjichristidis, Macromolecules (1991), 24, 5727.
4. Conformational properties of AxBy star copolymers, C. Vlahos, A. Horta and J. Freire, Macromolecules, (1992),25,5974.
5. Conformational properties of the diblock copolymers: Monte Carlo calculations and comparison with the renormalization group predictions, C. Vlahos, A. Horta, L. Molina and J. Freire, Macromolecules, (1994),27,2726.
6. Monte Carlo calculations of miktoarm star copolymers C. Vlahos, A. Horta, N. Hadjichristidis and J. Freire, Macromolecules, (1995),28,1500.
7. Conformational properties of Ring AB diblock copolymers, C. Vlahos, N. Hadjichristidis, M. Kosmas, A. Rubio and J. Freire. Macromolecules, (1995),28,6854.
8. Conformation of A2B and A3B miktoarm star copolymers in dilute solutions, C. Vlahos, Y. Tselikas, N. Hadjichristidis, J. Roovers, A. Rey and J. Freire Macromolecules (1996),29,5599.
9. Second Virial Coefficient of AxBy Miktoarm Star Copolymers in Common Q, Common Good, and Selective Solvents, C. Vlahos and N. Hadjichristidis, Macromolecules (1998),31,6691.
10. Asymmetric Star Polymers. Synthesis and Properties, N. Hadjichristidis, M. Pitsikalis, S. Pispas, E. Iatrou and C. Vlahos, invited review article, Advances in Polymer Science (1999),142,71.
11. Sizes and Second Virial Coefficients of Miktoarm Star Polymers. A. Rubio, P. Brea, J. Freire and C. Vlahos, Macromolecules (2000),33,207
12. On the Miscibility of Chemically Identical Linear Homopolymers of Different Size, C. Vlahos and M. Kosmas, Polymer (2003),44,503.
13. Comparison of the Stability of Blends of Chemically Identical and Different Homopolymers in the Bulk and in a Film M. Kosmas and C. Vlahos J. Chem. Phys. (2003),119,4043.
14. Effective Interaction Parameter of Star/Star, Ring/Ring, and Ring/Linear Chemically Identical Blends C. Vlahos and M Kosmas Macromolecules (2004),37,9184.
15. An equation of state of melts of linear homopolymers M Kosmas C Vlahos C Tsironis European Polymer Journal (2005),41, 2303.
16. Diffusion in the presence of a pole: From the continous Gaussian to a discrete Lattice model E. Bakalis, C. Vlahos and M. Kosmas Physica A (2006), 360,1.
17. Effects of the chain architecture on the miscibility of symmetric Linear/Linear and Star/Star polymer blends P. Theodorakis, A. Avgeropoulos, J. Freire, M. Kosmas and C. Vlahos Macromolecules( 2006), 39, 4235.
18. A theoretical study of conformational properties of dendritic block copolymers of first generation M. Kosmas, C. Vlahos and A. Avgeropoulos J. Chem. Phys. (2006),125,art no 094908.
19. Synthesis, molecular characterization and theoretical study of first generation dendritic homopolymers of butadiene and isoprene with different microstructures S. Rangou, P. Theodorakis, L. Gergidis,A. Avgeropoulos, P. Efthymiopoulos, D. Smyrnaios, M. Kosmas, T. Giannopoulos Polymer(2007) ,48,652.
20. Effective interaction parameter of linear/star polymer blends and comparison with that of linear/linear and star/star blends P. Theodorakis, A. Avgeropoulos, J. Freire, M. Kosmas and C. Vlahos J. Chem. Phys. (2007), 126, 174904
21. Monte Carlo Simulation of star/linear and star/star chemically identical blends. P. Theodorakis, A. Avgeropoulos, J. Freire, M. Kosmas and C. Vlahos. Journal of Physics:Condensed Matter 19, 46611 (2007).
22. Conformational Properties of Dendritic Homopolymers with interacting branching points P. Efthymiopoulos, M. Kosmas, C. Vlahos, L.N. Gergidis. Macromolecules 2007,40,9164.
23. Off Lattice Monte Carlo Simulations of AB Hybrid Dendritic Star Copolymers L. Gergidis, O. Moultos, C. Georgiadis, M. Kosmas, C. Vlahos. Polymer 2009,50,328.
24. A theoretical study on the size and the shape of linear dendronized polymers in good and selective solvents P. Efthymiopoulos, C. Vlahos , M. Kosmas Macromolecules 2009,42,1362.
25. Brownian Dynamics Simulations on Self-Assembly Behavior of H-Shaped Copolymers and Terpolymers O. Moultos, L. Gergidis, C. Vlahos* Macromolecules 2010,43,6903.
26.Brownian Dynamics Simulations on the Self-Assembly Behavior AB Hybrid Dendritic_Star Copolymers C. Georgiadis, O. Moultos, L. Gergidis, C. Vlahos* Langmuir 2011,27,835.
27. Self-Assembly Behavior of Thermoresponsive Bis-Solvophilic Linear Block Terpolymers: A simulation Study O. Moultos, L. Gergidis, C. Vlahos* Macromolecules 2012,45,2570.
28.Dendritic Brushes under Good Solvent Conditions: A Simulation Study L. Gergidis, A. Kalogirou and C. Vlahos Langmuir 2012, 28, 17176.
29. Dendritic Brushes under Theta and Poor Solvent Conditions. L. Gergidis, A. Kalogirou, A. Charalambopoulos and C. Vlahos J.Chem. Phys. 2013, 139, 044913.
30. Micellization Properties of Θ-Shaped, Figure-Eight-Shaped and Linked Rings Copolymers. A. Kalogirou ,O. Moultos, L. Gergidis, and C. Vlahos Macromolecules, 2014, 47, 5851
31. Entropic Effects in Mixed Micelles Formed by Star/Linear and Star/StarAB Copolymers O. Moultos, L. Gergidis, A. Kalogirou, and C. Vlahos J. Polymer Science Part B 2015, 53, 442
32. Entropic effects, shape, and size of mixed micelles formed by copolymers with complex architectures A. Kalogirou, L. Gergidis, O. Moultos and C. Vlahos Phys. Rev. E 2015 ,92, 052601,
33. Complexation of Polyelectrolyte Micelles with Oppositely Charged Linear Chains. A. Kalogirou, L. Gergidis, K. Miliou and C. Vlahos J. Phys. Chem. B 2017 , 121, 1982-1991.
34. Molecular Dynamics Simulation of Brushes Formed by Star Polyelectrolytes under Theta Solvent Conditions K. Miliou, L. Gergidis, and C. Vlahos J. Polymer Science Part B 2017,55, 1110-1117.
35. Polyelectrolyte Micelles in Salt Free Solutions: Micelle Size and Electrostatic Potential . K. Miliou, L. Gergidis, and C. Vlahos Journal of Polymer Science, Part B: Polymer Physics 2018, DOI: 10.1002/polb.24608
36. Directed Motion of a Polyelectrolyte Micelle along Tethered Chains of Oppositely Charged Polyelectrolyte Brush K. Miliou, L. N. Gergidis and C. Vlahos, Journal of Polymer Science: Part B Polymer Physics 2019 , 57, 621-631. (Cover Image)
37. Mixed brushes consisting of oppositely charged Y-shaped polymers in salt free, monovalent and divalent salt solutions. K. Miliou, L. N. Gergidis and C. Vlahos Journal of Polymer Science 2020 DOI 10.1002/pol.20200141
38. Micellization through complexation of oppositely charged diblock copolymers: Effects of composition, polymer architecture, salt of different valency, and thermoresponsive block. Gioldasis C, Gergidis LN, Vlahos C J Polym Sci. 2021,59, 191–204.
39. Complexation of a Polyelectrolyte Brush with Oppositely Charged AB Diblock Copolymers: The Zipper Brushes. Gioldasis C, Gergidis LN, Vlahos C. Macromolecular Theory and Simulations 2022 https://doi.org/10.1002/mats.202200011
40. Chemical Feedback in Templated Reaction-Assembly of Polyelectrolyte Complex Micelles: A Molecular Simulation Study of the Kinetics and Clustering. C. Gioldasis, A. Gkamas *, O. Moultos, C.Vlahos * Polymers 2023, 15(14), 3024; https://doi.org/10.3390/polym15143024
41. Impact of Copolymer Architecture on Demicellization and Cargo Release via Head-to-Tail Depolymerization of hydrophobic blocks or branches. C. Gioldasis, A. Gkamas, C.Vlahos * Polymers 2024, accepted for publication.
ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ