Compression of nanoslit confined polymer solutions

How multiple interpenetrating polymer molecules behave in a confined space is a problem of interest both from a biological and a technological standpoint. We probe a solution of DNA molecules confined in a slit-like geometry on a nanofluidics chip. Inside the nanoscale slit, the DNA molecules are compressed via hydrodynamic flow against a barrier permeable only to solvent; the resulting compressed DNA solution concentration profile is recorded as a function of position in the slit. We develop a theoretical model for this concentration profile based on mean-field assumptions and using the Onsager Variational Principle. We find that this model yields a nonlinear Schrödinger type equation governing the concentration profile. We fit this model to our experimental data and we find good agreement for high enough DNA concentration.Comment multiples molécules de polymère interpénétrantes se comportent dans un espace confiné est un problème d'intérêt d'un point de vue biologique et aussi technologique. Nous étudions une solution de molécules d'ADN confinée dans une lamelle sur une puce nanofluidique. Dans la lamelle de dimensions nanométriques, les molécules d'ADN sont comprimées par un courant hydrodynamique contre une barrière perméable seulement au solvant; le profil de la solution d'ADN comprimée ainsi obtenu est enregistré en fonction de sa position dans la lamelle. Nous développons un model théorique pour ce profil de concentration basé sur l'assomption du champ moyen et utilisant le principe de variation «Onsager». Ce model produit une équation non-linéaire de type «Schrödinger» pour le profil de concentration. Nous ajustons ce model à nos données et trouvons que celles-ci conforment bien à notre prédiction quand la concentration d'ADN est suffisante