Self-assembly of coarse-grained ionic surfactants accelerated by graphics processing units

Soft Matter

Volumn 8, Issue 8, 2012, Pages 2385-2397

  Lebard, David N ^a   Levine, Benjamin G ^a,c   Mertmann, Philipp ^b   Barr, Stephen A ^b   Jusufi, Arben ^a,d   Sanders, Samantha ^b   Klein, Michael L ^a   Panagiotopoulos, Athanassios Z ^b  

^a Temple University   (United States)

^b Princeton University   (United States)

^c MICHIGAN STATE UNIVERSITY   (United States)

^d CITY UNIVERSITY OF NEW YORK   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACCURATE PREDICTION; AGGREGATION NUMBERS; ALTERNATIVE METHODS; COARSE-GRAINED; COMPUTATIONAL APPROACH; CRITICAL MICELLE CONCENTRATION (CMC); EQUILIBRIUM THERMODYNAMICS; GRAPHICS PROCESSING UNIT; HIGH CONCENTRATION; IONIC SURFACTANTS; MICELLAR SOLUTION; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; MONOMER CONCENTRATION; MORPHOLOGICAL DATA; MORPHOLOGICAL PROPERTIES; PRINCIPAL COMPONENTS; SODIUM DODECYL SULFATE; SPHERICAL MICELLES; THEORETICAL MODELS; TIME-SCALES; TRAJECTORY DATA;

COMPUTER GRAPHICS EQUIPMENT; COMPUTER SIMULATION; CONCENTRATION (PROCESS); CRITICAL MICELLE CONCENTRATION; HYDROCARBONS; MOLECULAR DYNAMICS; MONOMERS; PROGRAM PROCESSORS; SELF ASSEMBLY; SODIUM; SULFUR COMPOUNDS;

SODIUM SULFATE;

EID: 84857260865     PISSN: 1744683X     EISSN: 17446848     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c1sm06787g     Document Type: Article

References (80)

1. C. Tanford, The Hydrophobic Effect: Formation of Micelles and Biological Membranes, John Wiley & Sons Inc, New York, 1973
2. J. N. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces, Harcourt Brace, London, 1992
3. K. Kataoka A. Harada Y. Nagasaki Adv. Drug Delivery Rev. 2001 47 113 131
4. R. Ideta F. Tasaka W.-D. Jang N. Nishiyama G.-D. Zhang A. Harada Y. Yanagi Y. Tamaki T. Aida K. Kataoka Nano Lett. 2005 5 2426 2431
5. A. Patist J. R. Kanicky P. K. Shukla D. O. Shah J. Colloid Interface Sci. 2002 245 1 15
6. A. Patist S. G. Oh R. Leung D. O. Shah Colloids Surf., A 2001 176 3 16
7. R. R. Balmbra J. S. Clunie J. M. Corkill J. F. Goodman Trans. Faraday Soc. 1964 60 979 985
8. N. J. Turro A. Yekta J. Am. Chem. Soc. 1978 100 5951 5952
9. F. M. Menger Acc. Chem. Res. 1979 12 111 117
10. P. J. Missel N. A. Mazer G. B. Benedek C. Y. Young M. C. Carey J. Phys. Chem. 1980 84 1044 1057
11. F. M. Menger C. A. Littau J. Am. Chem. Soc. 1993 115 10083 10090
12. K. Streletzky G. D. J. Phillies Langmuir 1995 11 42 47
13. S. W. Haan L. R. Pratt Chem. Phys. Lett. 1981 79 436 440
14. J. M. Haile J. P. O'Connell J. Phys. Chem. 1984 88 6363 6366
15. B. Jonsson O. Edholm O. Teleman J. Chem. Phys. 1986 85 2259 2271
16. K. Watanabe M. Ferrario M. L. Klein J. Phys. Chem. 1988 92 819 821
17. K. Watanabe M. L. Klein J. Phys. Chem. 1989 93 6897 6901
18. B. Smit P. A. J. Hilbers K. Esselink L. A. M. Rupert N. M. van Os A. G. Schlijper Nature 1990 348 624 625
19. B. Smit P. A. J. Hilbers K. Esselink L. A. M. Rupert N. M. van Os A. G. Schlijper J. Phys. Chem. 1991 95 6361 6368
20. S. Karaborni K. Esselink P. A. J. Hilbers B. Smit J. Karthauser N. M. van Os R. Zana Science 1994 266 254 256
21. S. Karaborni B. Smit Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 1996 1 411 415
22. S. J. Marrink D. P. Tieleman A. E. Mark J. Phys. Chem. B 2000 104 12165 12173
23. S. Fujiwara T. Itoh M. Hashimoto R. Horiuchi J. Chem. Phys. 2009 130 144901
24. C. Tanford J. Phys. Chem. 1972 76 3020 3024
25. J. N. Israelachvili D. J. Mitchell B. W. Ninham J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1976 72 1525 1568
26. E. A. G. Aniansson S. N. Wall M. Almgren H. Hoffmann I. Kielmann W. Ulbricht R. Zana J. Lang C. Tondre J. Phys. Chem. 1976 80 905 922
27. R. Nagarajan E. Ruckenstein Langmuir 1991 7 2934 2969
28. P. D. T. Huibers V. S. Lobanov A. R. Katritzky D. O. Shah M. Karelson Langmuir 1996 12 1462 1470
29. R. Nagarajan C.-C. Wang Langmuir 2000 16 5242 5251
30. L. Maibaum A. R. Dinner D. Chandler J. Phys. Chem. B 2004 108 6778 6781
31. B. C. Stephenson A. Goldsipe K. J. Beers D. Blankschtein J. Phys. Chem. B 2007 111 1025 1044
32. M. A. Floriano E. Caponetti A. Z. Panagiotopoulos Langmuir 1999 15 3143 3151
33. A. Jusufi A.-P. Hynninen A. Z. Panagiotopoulos J. Phys. Chem. B 2008 112 13783 13792
34. A. Jusufi A.-P. Hynninen M. Haataja A. Z. Panagiotopoulos J. Phys. Chem. B 2009 113 6314 6320
35. N. Yoshii S. Okazaki Chem. Phys. Lett. 2006 426 66 70
36. B. C. Stephenson K. J. Beers D. Blankschtein J. Phys. Chem. B 2007 111 1063 1075
37. B. C. Stephenson A. Goldsipe D. Blankschtein J. Phys. Chem. B 2008 112 2357 2371
38. M. Sammalkorpi M. Karttunen M. Haataja J. Phys. Chem. B 2009 113 5863 5870
39. M. Sammalkorpi S. Sanders A. Z. Panagiotopoulos M. Karttunen M. Haataja J. Phys. Chem. B 2011 115 1403 1410
40. S. O. Nielsen C. F. Lopez G. Srinivas M. L. Klein J. Phys.: Condens. Matter 2004 16 R481 R512
41. S. J. Marrink H. J. Risselada S. Yefimov D. P. Tieleman A. H. de Vries J. Phys. Chem. B 2007 111 7812 7824
42. M. L. Klein W. Shinoda Science 2008 321 798 800
43. S. A. Sanders A. Z. Panagiotopoulos J. Chem. Phys. 2010 132 114902
44. A. Jusufi S. Sanders M. L. Klein A. Z. Panagiotopoulos J. Phys. Chem. B 2011 115 990 1001
45. W. Shinoda R. DeVane M. L. Klein Mol. Simul. 2007 33 27 36
46. X. He W. Shinoda R. DeVane K. L. Anderson M. L. Klein Chem. Phys. Lett. 2010 487 71 76
47. W. Shinoda R. DeVane M. L. Klein J. Phys. Chem. B 2010 114 6836 6849
48. W. Shinoda R. DeVane M. L. Klein Soft Matter 2008 4 2454 2462
49. V. Percec D. A. Wilson P. Leowanawat C. J. Wilson A. D. Hughes M. S. Kaucher D. A. Hammer D. H. Levine A. J. Kim F. S. Bates K. P. Davis T. P. Lodge M. L. Klein R. H. DeVane E. Aqad B. M. Rosen A. O. Argintaru M. J. Sienkowska K. Rissanen S. Nummelin J. Ropponen Science 2010 328 1009 1014
50. W. Shinoda R. DeVane M. L. Klein Soft Matter 2011 7 6178 6186
51. J. C. Phillips, J. E. Stone and K. Schulten, in Adapting a message-driven parallel application to GPU-accelerated clusters, IEEE Press, Piscataway, NJ, USA, 2008
52. M. Brown P. Wang S. J. Plimpton A. N. Tharrington Comput. Phys. Commun. 2011 182 898 911
53. D. Case T. Darden T. Cheatham III C. Simmerling J. Wang R. Duke R. Luo R. Walker W. Zhang K. Merz B. Roberts B. Wang S. Hayik A. Roitberg G. Seabra I. Kolossvry K. Wong K. Paesani J. Vanicek J. Liu W. Wu S. Brozell T. Steinbrecher H. Gohlke Q. Cai X. Ye J. Wang M.-J. Hsieh G. Cui D. Roe D. Mathews M. Seetin C. Sagui V. Babin T. Luchko S. Gusarov A. Kovalenko P. Kollman AMBER 11 2010
54. J. A. Anderson C. D. Lorenz A. Travesset J. Comput. Phys. 2008 227 5342 5359
55. HOOMD-Blue Download, 2011, http://codeblue.umich.edu/hoomd-blue/download. html
56. B. G. Levine D. N. LeBard R. DeVane W. Shinoda A. Kohlmeyer M. L. Klein J. Chem. Theory Comput. 2011 10.1021/ct2005193
57. R. W. Hockney S. P. Goel J. W. Eastwood J. Comput. Phys. 1974 14 148 158
58. R. W. Hockney and J. W. Eastwood, Computer Simulation Using Particles, Taylor and Francis, New York, 1988
59. M. P. Allen and D. J. Tildesley, Computer simulation of liquids, Oxford University Press, 1989, vol. 18, p. 385
60. E. Bitzek P. Koskinen F. Gähler M. Moseler P. Gumbsch Phys. Rev. Lett. 2006 97 170201
61. S. Nose J. Chem. Phys. 1984 81 511 519
62. H. C. Andersen J. Chem. Phys. 1980 72 2384
63. Texas Advanced Computing Center: Visualization http://www.tacc.utexas. edu/resources/visualization/, 2010
64. J. Rassing P. J. Sams E. Wyn-Jones J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1974 70 1247 1258
65. M. J. Suárez J. L. Lpez-Fontn F. Sarmiento V. Mosquera Langmuir 1999 15 5265 5270
66. LAMMPS http://lammps.sandia.gov, 2011
67. D. N. LeBard B. G. Levine R. DeVane W. Shinoda M. L. Klein Chem. Phys. Lett. 2011 10.1016/j.cplett.2011.11.075
68. R. Ranganathan L. Tran B. L. Bales J. Phys. Chem. B 2000 104 2260 2264
69. G. Gunnarsson B. Joensson H. Wennerstroem J. Phys. Chem. 1980 84 3114 3121
70. A. I. Rusanov, Micellization in Surfactant Solutions, Taylor and Francis, 1997
71. A. Jusufi D. N. LeBard B. G. Levine M. L. Klein J. Phys. Chem. B 2011
72. B. L. Bales J. Phys. Chem. B 2001 105 6798 6804
73. D. N. Theodorou U. W. Suter Macromolecules 1985 18 1206 1214
74. S. S. Berr R. R. M. Jones Langmuir 1988 4 1247 1251
75. M. Sammalkorpi M. Karttunen M. Haataja J. Am. Chem. Soc. 2008 130 17977 17980
76. S. A. Sanders, M. Sammalkorpi and A. Z. Panagiotopoulos, 2011, submitted for Publication
77. D. Frenkel and B. Smit, Understanding Molecular Simulation, Academic, San Diego, 2nd edn, 2002
78. P. P. Ewald Ann. Phys. 1921 369 253 287
79. S. W. de Leeuw J. W. Perram E. R. Smith Proc. R. Soc. London, Ser. A 1980 373 27 56
80. M. Deserno C. Holm J. Chem. Phys. 1998 109 7678 7692