Confinement-induced fractionation and liquid-liquid phase separation of polymer mixtures
细胞中通过液-液相分离形成的(生物)分子凝聚物已受到越来越多的关注,因为这些凝聚物在生物系统中发挥重要的功能和调节作用。然而,大多数研究集中在纯系统在本体溶液中的行为,从而忽略了限制效应和细胞中存在的众多分子之间的相互作用。为了提高我们的知识,我们进行模拟的二元聚合物混合物的液滴,考虑单分散和多分散的分子量分布的较长的聚合物物种。我们发现,限制诱导的聚合物的空间分离的长度,与较短的移动到液滴表面。这种分配导致液滴中心的局部聚合物浓度的明显增加,这在多分散体系中更为明显。因此,该系统在平均聚合物浓度下表现出液-液相分离,其中本体系统仍处于单相状态。
2022-11-23 cond-mat.soft
Switching the structural force in ionic liquid-solvent mixtures by varying composition
高浓度电解质中的结构和相互作用具有从能量储存到生物分子相互作用的影响。然而,许多实验观测尚未在这些混合物中得到解释,这远远超出了平均场模型的有效性。在这里,我们研究的结构力的离子液体和溶剂的混合物,是在室温下混溶的所有比例。使用表面力平衡来测量宏观光滑表面之间的力,在液体混合物中,我们发现了一个突然增加的阈值离子浓度以上的波长。在阈值浓度以下,波长由溶剂分子的大小决定,而在阈值以上,决定波长的是阳离子-阴离子对的直径。
2017-02-13 cond-mat.soft
Phase Separation in Two-Dimensional Additive Mixture
我们研究二维二元混合平行广场以及磁盘。最近的聚类算法使我们能够建立一个熵的分层过渡之间的均匀填充的流体相和一个分层相的一个几乎紧密包装的聚集体的大广场周围的流体的小广场。
1998-07-01 cond-mat.soft
Entropy Driven Phase Separation in a Model Colloid-Polymer Mixture
一个巨正则蒙特卡罗方法模拟一个简单的胶体聚合物混合物称为AO模型将被描述。已知在该模型中发生的相分离由熵驱动。确定了不混合转变的相图、表面张力和临界点。出现在:“计算机模拟研究在凝聚态物理XVIII,编辑。D.P. Landau、S.P. Lewis和H.B. Schuettler(Springer Verlag,Heidelberg,Berlin,2004).
2004-02-24 cond-mat.soft
Phase Separation in Mixtures of Nematic and Isotropic Fluids
Universidade de Lisboa(里斯本大学);Hiroshima University(广岛大学);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心)
研究了向列相与各向同性流体混合物的相行为,结合Landau-de Gennes自由能与Cahn-Hilliard自由能,分析均匀相稳定性及界面现象,探讨被动与活性向列相混合物的相分离差异。
2025-03-31 cond-mat.soft
Mixtures of blue phase liquid crystal with simple liquids: elastic emulsions and cubic fluid cylinders
我们研究数值的行为相分离的混合物的蓝相I液晶与各向同性流体。所得的形态主要由逆毛细管数$χ$控制,从而设定界面力和弹性力之间的平衡。当$χ$和各向同性组分的浓度都较低时,蓝相向错晶格模板流体圆柱体的立方体阵列。对于较大的$χ$,各向同性相主要排列成液体乳液液滴,其非常缓慢地变粗,将蓝相向错线重新布线成无定形弹性网络。我们的蓝相/简单流体复合材料可以在外部操纵:电场可以触发具有不同拓扑结构的立方流体柱相之间的形态转变。
2018-07-05 cond-mat.soft
Enslaved Phase-Separation Fronts in One-Dimensional Binary Mixtures
相分离前沿在其尾流中留下的形态与均匀相分离中形成的形态有很大不同。在本文中,我们专注于在二进制混合物的奴役相分离的前线,即前线,遵循在一个控制参数前。在一维的情况下,这是本文的重点,所形成的形态是看似简单的:交替域的规则大小。然而,确定这些域的大小作为前速度和其他系统参数的函数是一个重要的问题。我们提出了一个分析解决方案的情况下,没有材料沉积在前面和数值解和缩放参数更一般的情况下。通过这些受控的相分离前沿,可以形成在均匀的一维相分离中实际上无法实现的大的畴。
2008-05-24 cond-mat.soft
Tunable structures of mixtures of magnetic particles in liquid-crystalline matrices
我们通过蒙特卡罗模拟研究了相似大小的棒和偶极软球的二元混合物的自组织。我们采用各向异性的Gay-Berne,偶极和软球相互作用模型的粒子间的相互作用。在磁矩为零的条件下,我们得到了多种完全互溶的液晶相,包括双晶相、近晶相和层状相。对于磁性混合物,我们发现液晶基质支持取向有序铁磁链的形成。根据物种的相对大小,链平行或垂直于杆的指向矢排列,形成单轴或双轴晶相、近晶相和层状相。作为一个示例性的外部扰动,我们施加一个均匀的磁场,导致单轴或双轴有序,否则各向同性状态。
2015-04-16 cond-mat.soft
Designing morphology of separated phases in multicomponent liquid mixtures
多组分液体混合物的相分离在从工业到细胞生物学的许多过程中起着不可或缺的作用。在许多情况下,共存相的形态与分离混合物的功能密切相关,但尚不清楚当存在多个相时,是什么决定了形态。我们开发了一种图论方法来预测从一组给定的表面能(正问题)的共存相的拓扑结构,列举所有拓扑结构不同的形态,并逆向工程条件的表面能,产生目标形态(逆问题)。
2020-06-11 cond-mat.soft
Steady Microfluidic Measurements of Mutual Diffusion Coefficients of Liquid Binary Mixtures
我们提出了一种微流控方法,导致在一个单一的实验中的整个溶质浓度范围内的液体二元混合物的互扩散系数的准确测量。该方法充分利用溶剂渗透蒸发通过聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)膜,以获得稳定的浓度梯度内的微流体通道。我们的方法适用于不能渗透通过PDMS的溶质,并且需要在整个浓度范围内的活性和密度作为输入参数。我们通过测量水(1)$+$甘油(2)混合物的互扩散系数,使用拉曼共聚焦光谱测量浓度梯度和使用粒子跟踪测速仪测量渗透蒸发诱导流动来证明我们方法的准确性。
2017-09-20 cond-mat.soft
Spontaneous Phase Separation of Ternary Fluid Mixtures
我们用格子玻尔兹曼方法计算研究了三元流体混合物的自发相分离,无论是当所有的表面张力是相等的,当它们有不同的值。以前的理论工作通常依赖于分析一个简单的线性稳定性分析产生的特征值的符号,但我们发现这并不能解释所观察到的流体形态。在这里,通过结合系统的计算机模拟在整个范围内的组成空间和理论分析的不稳定模式的本征值和本征向量,我们确定了四个基本的相位分离途径。特别是,我们强调了一个占主导地位的,但迄今被忽视的机制,涉及富集和不稳定的流体-流体界面处的次要成分
2022-07-28 cond-mat.soft
Thermally excited capillary waves at vapor/liquid interfaces of water-alcohol mixtures
用表面灵敏同步辐射X射线散射技术研究了水-醇(甲醇、乙醇和丙醇)混合物的液/气界面密度分布。X射线反射率和漫散射测量,从纯液体和混合液体,进行了分析,在毛细波理论的框架内,以解决的特征长度尺度的内在粗糙度和最短的毛细波长(或者,在毛细波理论上的波矢量截止)。我们的研究结果表明,内禀粗糙度主要由平均原子间距离。提取的有效上波矢量截止指示毛细管波理论故障,在批量相关长度的顺序上的距离。
2009-04-15 cond-mat.soft
Effect of Director Distortions on Polymer-Liquid Crystal Phase Separation
我们研究了具有非均匀指向矢梯度的低分子量液晶中的光聚合反应。相分离导致聚合物密度在空间上的非均匀分布,这种分布受扭曲的非线性矩阵控制。定向梯度控制聚合提供了一种新的和有用的技术来组装微米级聚合物结构。
2001-09-25 cond-mat.soft
Wave mechanics in an ionic liquid mixture
本文通过测量两种离子尺寸差异很大的离子液体混合物中宏观表面间的相互作用力,发现其振荡力可用两个振荡模式和一个单调模式的叠加拟合,且参数与纯液体匹配,从而提出液体物质中相互作用具有波动力学特征。
2024-02-27 cond-mat.soft
Gelation as arrested phase separation in short-ranged attractive colloid-polymer mixtures
我们提出了进一步的证据,凝胶化是一个有吸引力的胶体-聚合物混合物中的相分离,基于一种方法相结合的共聚焦显微镜实验与数值模拟最近建立在{ \bf自然453,499(2008)}。我们的结果是独立的形式的粒子间的吸引力的潜力,因此,应广泛适用于任何有吸引力的粒子系统与短程,各向同性的吸引力。我们还给出了凝胶态的结构,不均匀性和局部密度方面的额外表征。
2008-10-23 cond-mat.soft
Phase separation dynamics in colloid-polymer mixtures: the effect of interaction range
胶体-聚合物混合物可以经历流体-流体相分离或凝胶化。这取决于骤冷的深度(聚合物浓度)和聚合物-胶体尺寸比。本文对具有中长程吸引力(聚合物-胶体粒径比qR =0.45-0.89)的胶体-聚合物混合物的相分离动力学进行了实空间研究,目的是了解随着吸引力范围的变化,凝胶化的机理。与以前的研究相比,短程吸引力的系统,凝胶化发生后不久,跨越平衡相边界,我们发现了大量的区域的流体-流体相分离。在更深的淬灭时,系统经历连续的交叉以形成凝胶。我们确定了两个制度,“经典”相分离,其中单颗粒弛豫速度比相分离的动态,和“粘弹性”相分离,其中分层明显减慢,由于在富含胶体的相缓慢的动态。在网络链表面的颗粒比埋在凝胶链内部的颗粒表现出更大的流动性,这是一种粗化方法。
2012-09-18 cond-mat.soft
Recent advances in liquid mixtures in electric fields
当不混溶液体受到电场时,由于液体的介电常数或电导率的差异而产生界面力,并且这些力导致液滴的形状变化或界面不稳定性。在这篇专题评论中,我们讨论了在电场中液体的理论和实验的最新进展,重点是在外场的影响下最初混溶和分层的液体。在纯电介质液体中,如果电极几何形状导致足够大的场梯度,则发生分层。在极性液体中,场梯度是普遍的,这是由于解离离子的屏蔽,而与电极的几何形状无关。我们研究这些“电预湿”过渡的条件,并突出几个可能的系统,它们可能是重要的,如在稳定的胶体和在门控膜中的孔。
2017-01-10 cond-mat.soft
Metastable liquid lamellar structures in binary and ternary mixtures of Lennard-Jones fluids
采用平衡分子动力学(MD)模拟方法研究了Lennard-Jones(LJ)流体部分互溶二元和三元混合体系的汽液共存行为。我们已经详细研究了时间演化的密度分布和界面性质的温度区域的相图中的凝聚相是分层的。混合物的组成是固定的,二元混合物为50%,三元混合物为33.33%。模拟的结果清楚地表明,在温度范围内$78 < T < 102 ^{\rm o}$ K,-在氩的规模-该系统的演变,朝着一个亚稳态交替的液-液层状状态与其汽相共存。这些状态可以实现,如果初始配置是完全无序的,也就是说,当流体的颗粒随机放置在FCC晶体的网站上或系统完全混合。随着温度的降低,这些状态变得非常明确,并且在时间上更加稳定。我们发现,低于$90 ^{\rm o}$ K,交替的液-液层状状态仍然活着80 ns,在氩气的规模,我们已经进行了最长的模拟。尽管如此,我们相信在这个温度区域,这些状态将存活更长的时间。
2003-11-18 cond-mat.soft
Self-propelling Microdroplets Generated and Sustained by Liquid-liquid Phase Separation in Confined Spaces
受限空间中的流动传输在技术过程中无处不在,从微孔膜分离和纯化药物成分和生物医学治疗中的药物递送到催化剂填充反应器中的化学和生物质转化以及二氧化碳封存。在这项工作中,我们提出了一个独特的途径,通过自我推进的微滴在密闭空间中增强液体传输。当三元混合物被扩散性差的溶剂稀释时,这些微滴可以从局部的液-液相分离自发形成。高速图像揭示了微滴如何生长、破碎并沿着固体表面快速推进,最大速度高达~160 μ m/s,以响应由相分离产生的急剧浓度梯度。微滴自推进在受限空间的壁之间引起朝向相分离位置的补充流,这又驱动混合物脱离平衡并导致事件的重复级联。我们的研究结果的复杂性和丰富的现象,自推进液滴建议一个有效的方法来增强流动运动的多组分液体混合物在有限的空间内的时间有效的分离和智能运输过程。
2020-12-28 cond-mat.soft
Composition inversion in mixtures of binary colloids and polymer
理解混合物的相行为仍然是一个挑战,即使是对于可能被认为是“简单”的系统。在这里,我们考虑一个非常简单的混合物的两个胶体和一个非吸附性的聚合物物种,它可以被简化,甚至进一步的大小不对称的二元混合物,其中有效的胶体-胶体相互作用取决于聚合物的浓度。我们表明,这个基本系统具有令人惊讶的丰富的相行为。特别是,我们询问这样的系统是否仅具有液-汽相分离(如在单组分胶体-聚合物混合物中),或者另外是否可以发生两个胶体相的液-液分层。粒子分辨实验显示出类似分层的行为,但当与定制的蒙特卡罗模拟相结合时,这被证明是虚幻的,我们发现只有一个单一的液体-蒸汽过渡发生。随着聚合物浓度的增加,小颗粒向液相的逐渐迁移引起组成反转-液相中大颗粒浓度的最大值。临界附近的密度波动被发现是由较大的胶体为主。
2018-01-23 cond-mat.soft
Crystallization kinetics of equimolar liquid crystalline mixture and its components
该研究通过多种热分析手段研究了由MHPOBC和3F2HPhF6组成的等摩尔液晶混合物的结晶动力学,发现其部分结晶并玻璃化,而纯组分完全结晶,且动力学受成核控制。
2024-11-04 cond-mat.soft
Apparent molar volume anomaly in water-dimethyl sulfoxide liquid mixtures. Molecular dynamics computer simulations
采用等压-等温(NPT)分子动力学计算机模拟方法,研究了不同温度下液态水-DMSO混合物的密度与组成的关系。考虑DMSO分子的不可极化半柔性P1和P2模型与TIP 4P-2005水模型的组合。报告了该物种的过量混合体积和表观摩尔体积。我们已经确定,混合物的P1-TIP 4P-2005模型提供了一个非常好的描述的位置的最小表观摩尔体积的DMSO物种指示的异常。最重要的是,与P2-TIP 4P-2005模型相比,该模型正确捕获了疏水效应存在的温度区间。
2023-01-04 cond-mat.soft
Phase separation in star polymer-colloid mixtures
研究了星形臂数f= 2,6,16,32和不同星形-胶体尺寸比的星形聚合物-胶体混合物的分层转变。在理论上,我们用直接分子计算机模拟得到的三个有效对势求解二元混合物的热力学自洽Rogers-Young积分方程。数值结果显示了旋节不稳定性。近似计算了分离双结点,并发现与实验观测相一致。
2000-10-12 cond-mat.soft
Liquid-Liquid Phase Separation in an Elastic Network
生命和工程系统依赖于两种散布的液相的稳定共存。然而,表面张力驱使它们完全分离。在这里,我们表明,稳定的液滴的均匀和可调的大小,可以通过逮捕相分离在弹性矩阵。从被溶剂混合物溶胀的弹性聚合物网络开始,我们改变温度或组成以驱动分层。液滴成核并生长至可通过网络交联密度、冷却速率和溶剂混合物的组成调节的稳定尺寸。我们讨论的过程中的热力学和机械约束。特别是,我们表明,宏观相分离的阈值被改变的弹性的聚合物网络,我们强调的作用,在确定液滴的大小和多分散性的核间相关性。这种现象具有潜在的应用范围,从胶体合成和结构颜色到生物细胞中的相分离。
2017-09-27 cond-mat.soft
Transitions among crystal, glass, and liquid in a binary mixture with changing particle size ratio and temperature
利用分子动力学模拟研究了二维二元混合物中晶体、玻璃和液体在高密度下的转变。我们改变两种组分的直径之比和温度。从晶体到玻璃或液体的转变伴随着缺陷的扩散而发生。我们用无序变量“D_j(t)”表示粒子j偏离六方有序的情况,并将缺陷可视化。缺陷结构是不均匀的,特别是在多晶态中。他们看起来相似的水晶玻璃交叉和融化。取“D_j(t)”在粒子上的平均值,我们定义了一个无序参数“D(t)",它方便地衡量整体无序的程度。在存在尺寸分散性的情况下,其在低温下淬火后的弛豫变得缓慢。其稳态平均值在晶体中较小,在玻璃和液体中较大。
2006-05-10 cond-mat.soft
Enhanced displacement of phase separating liquid mixtures in 2D confined spaces
从多孔膜分离到CO $_{2}$封存,在有限空间中置换液体对于技术过程是重要的。待驱替的液体通常由在驱替液体中具有不同溶解度的多种组分组成。液体中的相分离和化学成分梯度可以影响置换速率。在这项工作中,我们调查的液体组成的影响,在准二维微通道中的液-液相分离同时发生的三元液体混合物的置换过程。我们专注于模型三元混合物,含有1-辛醇,乙醇和水。用水或乙醇水溶液置换这些混合物。由相分离引起的亚相的空间分布和溶液的置换速率受到初始三元溶液组成的影响。随着溶液中初始1-辛醇组成的减少,溶液和驱替液之间的边界从限定界面变为扩散界面。置换速率也随初始1-辛醇组成非线性变化。最慢的位移速率出现在中间的1-辛醇浓度,其中一个稳定的三区配置在边界处形成。在非常低的1-辛醇浓度下,置换速率是快速的,与相分离期间形成的化学浓度梯度驱动的液滴形成和运动相关。从相分离提供的过多的能量可能有助于增强的位移在中间到高的1-辛醇浓度,但不是在低的1-辛醇浓度与增强从诱导流在约束。从这项研究中获得的知识突出了操纵相分离的重要性,以提高大范围的分离过程中的限制质量传输。
2021-02-25 cond-mat.soft
Theory for Glassy Behavior of Supercooled Liquid Mixtures
提出了一个过冷液体混合物的玻璃态动力学模型。给定单个过冷液体的弛豫行为,该模型预测了它们的混合物的弛豫时间随着温度的降低。该模型基于玻璃化动力学的动力学促进理论,为过冷液体的弛豫和玻璃化提供了物理基础。这与经验线性插值(例如,通常用于预测液体混合物的玻璃化转变温度的戈登-泰勒方程)形成对比。为了理解过冷液体混合物的行为,我们考虑了动力学约束的East模型的多组分变体,其中组分具有不同的能量标度,并且当局部移动区域,即,激励,是存在的。使用变分方法,我们确定一个有效的单组分模型与一个单一的有效能量尺度,最好的近似混合物。当缩放由这个单一的有效能量,我们表明,许多液体混合物的实验弛豫时间都崩溃到“抛物线定律”预测的动力学促进理论。该模型可用于预测玻璃质材料的混合物的传输特性和玻璃化转变温度,在大气化学,生物学和制药的影响。
2019-03-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the microscopic origin of Soret coefficient minima in liquid mixtures
温度梯度在称为热扩散的过程中诱导混合物中的质量分离,并通过Soret系数量化。水溶液的Soret系数最小值的存在一直是有争议的,直到最近,实验和模拟的结合为这种物理现象的存在提供了证据。然而,最小值的物理起源,更重要的是它的普遍性,例如在非水液体混合物中,仍然是一个悬而未决的问题。我们报告存在的最低限度的非极性液体的液体混合物建模为Lennard-Jones混合物,证明了这种现象的普遍性。Soret系数最小值源于热力学因子中的一致最小值,因此表示非理想混合条件的最大化。我们解释了这种效果的微观起源的混合物的原子配位结构。
2022-07-26 cond-mat.soft physics.chem-ph
Sedimentation of a two-dimensional colloidal mixture exhibiting liquid-liquid and gas-liquid phase separation: a dynamical density functional theory study
我们提出了动态密度泛函理论的结果的密度分布的时间演化的沉积模型的二维二元混合胶体。混合物的体相行为、其在限制壁处的界面性质和引力场之间的相互作用产生了丰富多样的平衡和非平衡形态。在流体状态下,该系统表现出液-液相分离和气-液相分离。随着系统的沉积,相分离显着影响的动态,我们探讨的情况下,最终状态是一个共存的三个不同的阶段。求解二维的动力学方程,我们发现在某些情况下,两种物质的最终密度分布具有不同于外部势的对称性,这可能是令人惊讶的,考虑到该理论的统计力学起源。文章最后对此进行了讨论。
2013-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Mesoscale Organization and Dynamics in Binary Ionic Liquid Mixtures
通过宽带介电谱、动态力学谱、X射线散射和分子动力学模拟研究了介观结构对二元离子液体混合物动力学和离子输运的影响。发现混合物形成具有明显偏离净组分的加权贡献的宏观性质的不同液体。例如,它示出了在离子液体中的介观形态可以通过混合来调节,以相对于纯离子液体组分提高所得液体的静态介电常数高达100 $\%$。这种增强归因于与这些系统中的介观聚集体形态的变化相关联的界面动力学的复杂作用。这些结果表明通过控制疏溶剂聚集来设计离子液体的物理化学性质的潜力
2019-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Fluid-solid phase-separation in hard-sphere mixtures is unrelated to bond-percolation
在最近的一封信中,Buhot提出,在硬核二元混合物中,熵驱动的相分离与键渗流转变直接相关。然而,至少对于二元硬球混合物,基于g_{ll}(r)的精确近似的计算表明,n_b沿模拟直接计算的相边界变化很大,这意味着在这些系统中键渗透与相分离无关。
2000-01-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase-separation in ion-containing mixtures in electric fields
当液体混合物经受外部电场时,离子屏蔽导致场梯度。我们指出,如果混合物最初处于均相,则这种筛选可以带来具有两个主要特征的稳健的相分离转变:(i)相分离预期发生在任何电极几何形状中,以及(ii)所需的电压通常为1V的量级,甚至更小。我们讨论了与微流体领域相关的效应的几种应用,专注于在相分离过程中产生纳米级润滑层。
2007-03-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Observation of crystallization slowdown in supercooled para-hydrogen and ortho-deuterium quantum liquid mixtures
利用高空间分辨率的液体微射流拉曼光谱,对仲氢(pH $_2$)和氘(oD $_2$)的过冷量子液体混合物的结晶动力学进行了定量实验研究.我们表明,在广泛的组合物的同位素混合物的结晶速率显着降低相对于纯物质。为了澄清这种行为,我们进行了非平衡pH值$_2$-oD $_2$液体混合物的路径积分模拟,揭示了两种同位素物种之间的量子离域差异转化为不同的有效粒径。我们的研究结果提供了第一个实验证据的结晶减速的量子起源,提供了一个基准的理论研究的量子行为在过冷液体。
2014-10-10 cond-mat.other cond-mat.soft
Dielectric study on mixtures of ionic liquids
离子液体是能量储存系统中有希望的电解质候选者。我们证明,混合两种离子液体可以精确地调整它们的物理性质,如直流电导率。此外,这些混合物使得能够逐渐修改的脆性参数,这被认为是一个衡量的复杂性的能量景观在过冷液体。该指数的物理起源仍在争论中;因此,混合离子液体可以提供进一步的见解。从化学的角度来看,通过混合调节离子液体是一种简单且经济的方法。在这项研究中,我们进行了详细的调查,宽带介电谱和差示扫描量热法的两个混合系列的离子液体。一个系列将咪唑基离子液体与吡啶基离子液体组合,并且在咪唑基离子液体中组合另外两种不同的阴离子。玻璃化转变温度的分析和测量的介电常数和电导率谱的全面评价表明,在离子液体的混合物中的动态很好地定义了它们的母体化合物的馏分。
2017-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electrolubrication in flowing liquid mixtures
该研究揭示了液体混合物在带电表面间因场致相分离形成低黏度润滑层,显著降低有效黏度,其降低因子最大可达两种液体黏度之比,在水-甘油混合物中可达80-100。
2024-03-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Crystallization and phase-separation in non-additive binary hard-sphere mixtures
本文首次计算了非对称非加性硬球混合物的全相图。非加和性强烈影响结晶和流-流相分离。相图的整体拓扑结构由有效尺寸比y_{eff}控制,而流固共存与有效势阱的深度成比例。
1999-11-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electrolubrication in liquid mixtures between two parallel plates
本文理论研究了液体混合物中电场诱导的电润滑现象,推导出平行板间速度剖面与通量,发现润滑层厚度由德拜长度和关联长度决定,并证明流速和通量可提高10–100倍以上。
2024-03-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Surface Tension Prediction for Liquid Mixtures
最近Escobedo和Mansoori(AIChE J.42(5):1425,1996)提出了一种新的表达式,最初来自统计力学,用于预测纯流体的表面张力。在本报告中,同样的理论被推广到有机液体的混合物的情况。用该方程对55种二元混合物的表面张力进行了预测,预测结果在0.50AAD %以内,优于其它预测方法。使用相应的状态表达式的表面张力的所有55个二元混合物的预测内的总的2.10 AAD%。所提出的模型也适用于多组分液体混合物。
2017-12-06 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.flu-dyn
Elastic ripening and inhibition of liquid-liquid phase separation
相分离最近已成为一个重要的组织原则,在密集和异质环境中的活细胞。在这里,我们使用一个合成系统,以显示在聚合物网络中的压缩应力抑制相分离的溶剂溶胀它。这些应力创建一个障碍液滴成核,导致强大的,稳定的混合物远远超出液-液相分离边界。网络应力不仅改变了混合物的稳定性,而且对液滴的成熟也有显著的影响。网络应力中的溶质可以驱动一种新的成熟形式,其中溶质沿着刚度梯度被输送。这种弹性熟化可以比常规的表面张力驱动的奥斯特瓦尔德熟化快得多。
2019-10-04 cond-mat.soft physics.bio-ph
Two-Order-Parameter Description of Liquids: Critical Phenomena and Phase Separation of Supercooled Liquids
由于液体的各向同性和无序性,隐藏在分子间相互作用中的各向异性往往被忽略。因此,迄今为止,描述简单液体的序参量被认为仅仅是密度。与此相反,我们建议,两个序参量,即密度和键序参量,需要描述的相行为的液体,因为它们本质上倾向于形成局部键。该模型为过冷液体中两种难以理解的现象提供了清晰的物理解释:(i)大尺度密度波动和(ii)单组分液体相分离成两个液相。
1997-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation in mixtures of colloids and long ideal polymer coils
被认为是自由的聚合物线圈大于胶体颗粒的胶体悬浮液。聚合物-胶体相互作用是由Asakura-Oosawa模型的扩展。当加入聚合物时,发生相分离成胶体颗粒的稀相和浓相。当聚合物线团的尺寸发散时,这种转变的临界密度趋于零。
2000-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation of atomic Bose-Fermi mixtures in an optical lattice
我们研究了一个二维玻色子和费米子的原子混合物,它们被冷却到量子简并态,并受到光晶格的约束。光晶格在费米子态密度中提供范霍夫奇点。我们发现,这些范霍夫奇异性产生新的和有趣的功能,向相分离的过渡:任意的玻色子和费米子之间的弱相互作用是足够的,以驱动在低温下的相分离。由于玻色子和费米子之间的吸引和排斥作用,相分离态变得稳定,并且可以被转换成“液体-气体”转变的标准形式。
2004-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Resistances for heat and mass transfer through a liquid-vapor interface in a binary mixture
本文计算了二元混合物液-气界面传热传质的界面阻力。我们采用两种方法,直接从实际非平衡解计算和积分关系式推导。我们验证,积分关系,是一个相对更快,更便宜的方法,确实给出了相同的结果作为直接处理的非平衡解。此外,我们比较了从动力学理论得到的界面电阻的绝对值。匹配的二元混合物的对角电阻,我们发现,动力学理论低估了交叉系数。因此,传递的热量相应地更大。
2010-08-20 cond-mat.soft physics.chem-ph
Competing interactions near the liquid-liquid phase transition of core-softened water/methanol mixtures
水是一种独特的物质,具有一长串的热力学、动力学和结构异常,这些异常通常归因于分子间相互作用中两个特征长度尺度之间的竞争。人们一直认为,潜在的液-液相变(LLPT)结束于液-液临界点(LLCP)的水的异常行为的核心。这种转变,已被证明在多个模拟研究似乎是抢占实验自发结晶。在这里,为了暴露在过冷制度中观察到的LLPT附近的自发结晶,和密度异常之间的连接,我们进行了广泛的分子动力学模拟的模型混合物的核心软化水和甲醇。类纯水流体表现出LLPT和密度异常。相比之下,我们的纯甲醇类模型确实有一个LLPT,但缺乏密度异常。我们的研究结果说明了密度异常的消失和自发结晶的温度增加之间的关系:一旦这个温度超过LLCP的临界温度,没有密度异常观察。这种奇特的特征说明了如何微调的竞争相互作用决定了水/酒精混合物的异常行为。
2020-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantifying the liquid-liquid transition in cold water/glycerol mixtures by ih-RIDME
本研究利用新型EPR技术ih-RIDME量化冷冻水/甘油混合物相变后的摩尔组成,发现相组成几乎不受同位素平衡影响,并重新审视了玻璃化转变数据,展示了该技术在研究自旋标记大分子溶剂化壳层方面的潜力。
2025-09-10 cond-mat.soft physics.chem-ph q-bio.BM
Liquid-liquid phase separation of a surfactant-solubilized membrane protein
膜蛋白的相行为源于与其增溶所需的两亲分子的复杂协同作用。我们表明,电离的pH敏感的表面活性剂,LDAO,绑定到细菌光合作用蛋白,反应中心(RC),导致在一个狭窄的pH范围内蛋白质液-液相分离令人惊讶的稳定的“液滴”,在较低的pH值的可逆聚集的前兆。相分离促进温度升高和阻碍通过添加盐。RC光吸收和光诱导电子循环也受到相分离的强烈影响。
2002-11-22 cond-mat.soft q-bio
Phase separation of mixtures after a second quench: composition heterogeneities
我们调查二元混合物进行相分离后,第二次(更深)的温度淬火成两相和三相共存区域。分析是基于以前开发的气液分离在通用混合物的晶格理论。我们以前的结果,考虑了任意数量的物种和一个单一的淬火,表明,由于缓慢的变化组成,致密的胶体混合物可以分两个阶段相分离。此外,较致密的相包含长寿命的组成不均匀性,起源于收缩域的界面。在这里,我们预测几个新的影响,出现后的第二次淬火,主要与拥挤的程度可以减缓“分馏”,即平衡的组合物。它们包括长寿的定期安排的二级域;润湿的分级界面相反的分级层;“表面”定向的spinodal“波”传播的初级界面;一个“死区”,没有相分离发生;和,在三相共存的情况下,丝状形态所产生的二级域。
2019-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A minimal model for liquid-liquid phase separation and aging of chemically reactive macromolecular mixtures
几种大分子物质的混合物可导致形成通常显示非理想混合行为的高阶结构。在这项工作中,我们提出了一个极小模型的一个四元系统,它认为通过涉及两个大分子物种的化学反应形成的复合物,该复合物可以从缓冲液中相分离,并经历了进一步的过渡到凝胶状状态随着时间的推移。首先,一个三元相图,捕获的体积分数的每一个物种和相在平衡构建。具体来说,我们调查物理参数,如化学计量系数,分子大小和相互作用参数如何影响LLPS和老化。最后,我们分析了两相系统的热力学稳定性,并确定了旋节区域,并概述了我们的方法的推广与任意数量的组件反应生物分子系统。
2022-12-12 cond-mat.soft q-bio.SC
Thermodynamic model for the glass transition: deeply supercooled liquids as mixtures of solid-like and liquid-like micro-regions
对于刚高于其玻璃化转变温度的深度过冷液体,我们提出了一个简单的热力学模型,其中深度过冷液体被假定为类固体和类液体微区的混合物。类液体区域的摩尔分数控制着过冷液体的热力学性质,而类固体区域的摩尔分数控制着过冷液体的弛豫时间或粘度。从深过冷液体的摩尔过剩熵的温度依赖性出发,导出了类液区摩尔分数的温度依赖性,从而得到了深过冷液体的弛豫时间或粘度的温度依赖性.我们的模型的一个中心参数,然后被证明是一个衡量的脆弱性的过冷液体。我们还提出了一种方法来测试我们的物理图像的深度过冷液体的分子动力学模拟的模型液体。
2012-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cassie-Wenzel transition of a binary liquid mixture on a nano-sculptured surface
研究了对称二元液体混合物与纳米波纹壁接触时的Cassie-Wenzel相变。该微阵列由具有方形截面的纳米凹坑的周期性阵列组成。基底势是Lennard-Jones相互作用的总和,描述了壁粒子$C$和流体粒子之间的成对相互作用。该液体由两种颗粒$A$和$B$组成,它们具有相同的尺寸和相等的$A - A$和$B - B$相互作用。液体颗粒之间也通过$A - B$ Lennard-Jones势相互作用。我们采用经典的密度泛函理论来确定与纳米波纹表面接触的二元液体混合物的平衡结构。液体侵入坑的研究作为各种系统参数的函数,如液体的成分,各种颗粒间相互作用的强度,以及坑的几何参数。二元液体混合物被认为是在其混合液-气共存。对于不同的参数集的Cassie-Wenzel过渡,以及为两个相应的热力学状态的亚稳性所获得的结果进行了比较与宏观预测,以检查暴露于纳米级约束系统的宏观理论的有效性范围。与宏观理论不同的是,发现Cassie-Wenzel转变不能基于宏观理论内的单个参数(例如接触角)的知识来预测。
2019-10-30 cond-mat.soft physics.comp-ph
The thermodynamical liquid-glass transition in a Lennard-Jones binary mixture
我们使用的副本的方法来研究的液体-玻璃热力学转变的框架中得出的结果。主要结果是重新推导,而不使用副本和应用到研究的Lennard-Jones二元混合物介绍了Kob和Andersen。我们发现由于熵危机存在一个相变。我们用解析法和数值法计算了相变点$T_{K}$和低温相的比热。
1999-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Non-equilibrium Casimir-like Forces in Liquid Mixtures
在这封信中,我们考虑一个液体混合物之间的两个热传导壁受到一个固定的温度梯度。在单组分液体中,非平衡波动力仅出现在液体层内部,而在混合物中的非平衡波动在壁上引起Casimir样力。物理原因是温度梯度通过Soret效应引起大的浓度波动。与温度波动不同,非平衡浓度波动也存在于理想导热壁附近。波动引起的Casimir力的大小与Soret系数的平方成正比,并且与混合的热量和体积的浓度依赖性有关。
2015-06-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Phase-Separation Transition in Liquid Mixtures Near Charged Objects
我们研究了非极性液体混合物在弯曲带电物体(如电极或带电胶体)附近的热力学行为。对于物体上足够小的电荷,或者等效地,小电势,介电泳力导致靠近胶体的极性更大的液体富集。然而,存在电荷(或电势)的临界值,在该临界值以上发生相分离转变,并且高介电常数和低介电常数组分之间的界面变得尖锐。给出了解析的和数值的组分分布,找到了平衡前沿位置与电荷或电压的函数关系,并利用简单的Cahn-Hilliard型方程研究了空间非均匀电场中相分离的动力学.我们发现一个指数松弛的组合物前的位置,与特征时间取决于收费,混合物的组成和环境温度。
2008-08-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Separation in Symmetric Mixtures of Oppositely Charged Rodlike Polyelectrolytes
本文用准解析计算方法研究了带相反电荷的棒状聚电解质的无盐对称混合物的相分离。对混合物中各向同性-各向同性和各向同性-均相相变的稳定性进行了分析,结果表明静电相互作用有利于均相有序化。对称混合物的共存曲线也被构建,并用于检查的影响,线性电荷密度和静电相互作用强度棒状的双金属络合。结果表明,由于聚电解质的线电荷密度和Bjerrum长度决定的静电相互作用强度较低,反离子均匀地分布在共存相中。然而,随着静电相互作用强度的增加,抗衡离子也与棒状聚电解质一起分配。结果表明,反离子的数密度是在浓缩(或“凝聚”)相比在稀释(或上清液)相。与这样的棒状混合物相反,柔性的无规混合物可以仅经历各向同性-各向同性相分离。弱电荷棒状混合物的共存曲线与那些类似的灵活的混合物的比较表明,各向同性-各向同性相分离的静电驱动力是更强的柔性混合物。
2010-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph