A new look at effective interactions between microgel particles
温敏微凝胶作为胶体模型系统得到了广泛的应用，因为它们的温度依赖性尺寸允许“原位”容易地调节它们的体积分数。然而，在整个相图中统一它们行为的相互作用势是非常缺乏的。在这里，我们调查微凝胶悬浮液中的流体制度在不同的体积分数和温度，并在另一个人口的小微凝胶的存在下，结合共聚焦显微镜实验和数值模拟。我们发现，微凝胶之间的有效相互作用是明显的温度依赖性。此外，与硬胶体混合物相比，微凝胶混合物具有增强的稳定性-这是一种无法通过简单的赫兹模型预测的性质。基于数值计算，我们提出了一个多赫兹模型，再现了所有研究条件下的实验行为。我们的研究结果强调，微凝胶之间的有效相互作用比通常假设的要复杂得多，显示出对温度和颗粒内部核冠结构的关键依赖性。
2019-02-11 cond-mat.soft
Hierarchical Dynamics and Time-Length Scale Superposition in Glassy Suspensions of Ultra-Low Crosslinked Microgels
Univ Montpellier（蒙彼利埃大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Institut Charles Sadron UPR22, Université de Strasbourg（斯特拉斯堡大学查尔斯·萨德兰研究所）；Lund University（隆德大学）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Institute of Physical Chemistry, RWTH Aachen University（亚琛工业大学物理化学研究所）；Institut Universitaire de France（法兰西学院）
研究揭示了超低交联微凝胶在玻璃态区域的动力学行为，发现其弛豫时间可通过时间-长度尺度叠加原理解释，且结果适用于不同微凝胶系统。
2025-12-31 cond-mat.soft
Numerical study of neutral and charged microgel suspensions: from single-particle to collective behavior
本文通过分子动力学模拟对比中性与带电微凝胶悬浮液，揭示收缩和变形导致的结构重入现象及其与动力学减速的差异，并提出多Hertzian模型解释核心刚度增强效应，为理解微凝胶物理机制建立了新框架。
2024-12-30 cond-mat.soft
Microgels at interfaces behave as 2D elastic particles featuring reentrant dynamics
软胶体越来越多地被用作模型系统，以解决基本问题，如结晶和玻璃和堵塞转变。在可用的软胶体类别中，微凝胶正在成为黄金标准。由于其巨大的内部复杂性使得其理论表征非常困难，微凝胶通常在线性弹性理论的简单框架内建模，至少在小变形状态下。在这里，我们表明，存在的条件下，其有效性的范围可以大大扩展，提供了强有力的数值证据表明，吸附在界面上的微凝胶遵循二维赫兹理论，因此表现得像二维弹性颗粒，非常大的变形，在形成鲜明对比，发现在散装条件。我们也能够估计的杨氏模量的单个颗粒，并通过比较它与其对应的散装条件下，我们证明了一个显着的硬化的聚合物网络在界面处。最后，通过分析动力学性质，我们预测了多重重入现象：通过颗粒密度的连续增加，微凝胶首先被捕，然后再流化，由于其扩展的电晕的高穿透性。我们观察到这种异常的行为在一系列的实验条件下，小的和松散的交联微凝胶。因此，本工作建立了微凝胶在界面作为一个新的模型系统的基础研究，铺平了道路的实验合成和独特的高密度liquidlike状态的研究。此外，这些结果可以指导开发新的组装和图案化策略的表面和设计的新材料与所需的界面行为。
2020-07-21 cond-mat.soft
Suspensions of small ultra-soft colloids remain liquids in overcrowded conditions
本研究通过散射与流变学实验发现，超软胶体悬浮液因高可压缩性，在过度拥挤条件下仍无动态停滞且粘度不发散，保持液态。
2025-08-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
A solvent-flux theory for nonequilibrium swelling dynamics of thermoresponsive microgels
University of Granada（格拉纳达大学）；Institute Carlos I of Theoretical and Computational Physics, University of Granada（格拉纳达大学卡洛斯一世理论与计算物理研究所）；Faculty of Engineering, University of Deusto（德乌斯托大学工程学院）；Center for Nanoscience and Sustainable Technologies (CNATS), and Department of Physical, Chemical and Natural Systems, Universidad Pablo de Olavide（巴勃罗·德·奥拉维德大学纳米科学与可持续技术中心及物理、化学与自然系统系）
本文建立溶剂通量理论描述热响应微凝胶非平衡溶胀动力学，可预测pNIPAM微凝胶非对称溶胀路径、类滞后环及尺寸涨落，关联其溶剂输运与非平衡行为。
2026-08-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stress overshoot in a simple yield stress fluid: an extensive study combining rheology and velocimetry
我们报告了大量的实验数据上的应力超调现象发生在启动剪切流在一个简单的屈服应力流体，即卡波姆微凝胶。经典的流变测量和超声波测速相结合，使人们有可能得到的瞬态动力学的应力$σ(t)$和速度场的粗糙的圆柱形Couette细胞的间隙在剪切启动过程中施加的剪切速率下$\dotγ$的物理见解。(i)在小应变（$γ<1$）下，$σ(t)$线性增加并且微凝胶经历均匀变形。(ii)在时间$t_m$，应力达到最大值$σ_m$，其对应于微凝胶的失效和在移动壁处薄润滑层的成核。(iii)微凝胶然后经历一个强大的弹性反冲，并进入一个政权的总壁滑移，而应力缓慢下降。(iv)总壁滑移让位于瞬态剪切带现象，其发生的时间尺度比应力超调长得多，并已在其他地方进行了描述[Divoux \textit{et al., Phys. Rev. Lett.}，2010，\textbf{104}，208301]。整个序列对探索范围（$0.5 \le C \le 3%$ w/w）内的浓度变化非常稳健。我们进一步证明，最大应力$σ_m$和相应的应变$γ_m=\dotγt_m$都取决于所施加的剪切速率$\dot γ$和预剪切和剪切启动之间的等待时间$t_w$：只要$\dotγ$小于某个临界剪切速率$\dotγ_w\sim 1/t_w$，它们就保持大致恒定，并且它们随着$\dotγ> \dotγ_w$的$\dot γ$的弱幂律而增加[.…
2011-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Synergistic chemomechanical dynamics of feedback-controlled microreactors
提出一种耦合滞后体积相变与体积控制渗透性的反馈控制微反应器极简模型，分类多种动力学状态并以分岔图指导实验合成。
2023-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Correlations, mean-field limits, and transition to the concentrated regime in motile particle suspensions
本文通过大规模模拟研究游泳粒子悬浮体的集体行为，发现低浓度下符合平均场理论，高浓度下出现胞状流动和转动主导的新行为，揭示了稀平均场模型的局限。
2025-05-23 cond-mat.soft
Temperature-dependent Pattern Formation in Drying Aqueous Droplets of Lysozyme
干燥胶体液滴具有从医疗诊断到工业涂层的广泛应用。本文探讨了基板温度（范围从$25$到$55 ^{\circ}$ C）和不同的初始浓度（$ϕ$）的$1$到$20$重量%的溶菌酶在水溶液中的干燥和最终的干膜状态的影响，使用明场光学显微镜。将$ϕ$分为三种方案，超浓缩（$20$ $<$ $ϕ$ $\leq$ $17$ wt%）、浓缩（$17$ $<$ $ϕ$ $\leq$ $9$ wt%）和稀释（$9$ $<$ $ϕ$ $\leq$ $1$ wt%）。在这些机制中增加$ϕ$发现，随着前沿携带和沉积蛋白质分子，在后面的非线性区域中的这种运动减慢，直到溶液中的供应耗尽。在超浓缩状态下，流体前沿在整个干燥过程中线性移动。蛋白质通过流体前缘沉积到表面上产生“咖啡环”，并随着$ϕ$的增加而增加。在中心隆起结构中观察到凹坑，其随着$ϕ$的增加而生长。随着温度的升高，干燥速率增加，减少了对流流动的时间和材料在流体前沿的沉积。有趣的是，在（T，$ϕ$）=（$55 ^{\circ}$ C，$20$重量%）时，液滴形成最厚的膜，并抑制环的形成。在超浓缩状态下，凹坑减小，而在稀释和浓缩状态的一些样品中，随着温度升高，凹坑变为扩大的斑点。初始浓度和衬底温度导致液滴表面张力和温度梯度，影响形态图案。这项研究为生物医学和生物传感应用提供了由温度和浓度驱动的蛋白质-蛋白质和蛋白质-底物相互作用的见解。
2021-05-12 cond-mat.soft
Theory of self-coacervation in semi-dilute and concentrated zwitterionic polymer solutions
基于无规相近似，我们发展了两性离子聚合物溶液自凝聚的分子理论。我们表明，单体单元的体积相互作用和带电基团在聚合物主链上的静电相关性之间的相互作用可以导致液-液相分离（自凝聚）。我们分析凝聚相聚合物浓度的行为取决于静电相互作用强度-比耶鲁姆长度的键长的链。我们建立，在广泛的聚合物浓度值-从半稀释到相当浓的溶液-的链连接性和排除体积的相互作用的单体单元的偶极单体单元的静电相互作用的总自由能的贡献有一个非常弱的影响。结果表明，在较弱的静电相互作用下，静电关联表现为Keesom相互作用（Keesom机制），而在较强的静电相互作用下，静电自由能由Debye-H{ü}ckel极限定律描述（Debye机制）.我们表明，对于真正的两性离子凝聚体的Keesom政权实现只有足够小的聚合物浓度的凝聚相，而德拜政权是大约实现相当致密的凝聚体。使用密度泛函理论的平均场变量，我们计算的表面张力（表面自由能）的$"$凝聚层-溶剂$"$界面的函数的本体聚合物浓度。所得结果可用于估计实际应用所需的聚合物链的参数，例如药物封装和递送，以及粘合剂材料的设计。
2023-03-29 cond-mat.soft
The glass transition of soft colloids
我们探讨了软胶体的玻璃化动力学微凝胶和带电粒子相互作用的空间和屏蔽库仑相互作用，分别。在过冷制度，结构弛豫时间$τ_α$的两个系统的急剧增长的体积分数，让人想起的胶体硬球的行为。计算机模拟证实了$τ_α$在接近玻璃化转变时的生长与颗粒的柔软度无关。相比之下，当系统失去平衡时，在非常大的填充分数下，柔软度变得相关。在这种非平衡状态下，$τ_α$对填充分数的依赖性非常弱，并且时间关联函数表现出与应力驱动松弛一致的压缩指数衰减。过渡到这种新的制度与发病的异常减少的局部秩序与密度增加的超软系统的典型。我们建议，这些奇特的动力学的结果从组合的非平衡老化动力学预期在玻璃态和胶体相互作用的趋势，通过软电位refred在高包装分数。
2017-12-07 cond-mat.soft
From compact to fractal crystalline clusters in concentrated systems of monodisperse hard spheres
本文从有限尺寸晶体团簇的性质出发，讨论了单分散硬球的结晶过程.通过大规模事件驱动的分子动力学模拟，我们研究了不同填充分数下的体系，从弱过饱和态点到玻璃态点，涵盖了不同的成核机制。我们发现，这样的制度也会导致在不同的性质的结晶集群：紧凑的集群中形成的经典成核理论制度（\leq 0.54），而交叉分形，分枝的集群遇到后，增加包装分数（\geq 0.56），成核是更spinodal-like。我们画一个类比我们的集群和有吸引力的系统的渗透宏观结晶提供的想法如何包装分数影响宏观晶体的最终结构。在我们以前的工作（物理学评论快报，106，215701，2011），我们已经证明了从玻璃（在λ> 0.58）结晶是如何通过渐进（多步）机制发生的：在本文中，我们展示了渐进生长的机制似乎也适用于刚刚超过冻结的过饱和系统，表明团簇的静态性质不受动力学的影响。
2012-03-21 cond-mat.soft
Molecular Dynamics Simulations of Semi-Dilute and Concentrated Solutions: Unexpected Finite Size Effects in Osmotic Pressure
我们探索半稀释和浓缩的低聚物和聚合物在一个广泛的范围内的聚合指数N范围从1到100和范围内的单体数密度$ϕ$从0.1到0.8通过分子动力学模拟和良好的溶剂条件下。该参数范围涵盖无重叠和强链重叠两种情况，如通过聚合物填充分数$0.1\leΦ\le{14}$所量化的。与一些普遍的看法相反，渗透压的非理想部分表现出强烈的有限尺寸效应。在重叠区，它大大偏离de Cloizeaux的标度形式。有限尺寸校正项与1/N成比例，与$Φ$无关。我们提出了一个简单的唯象描述的渗透压在无限链的限制和1/N校正项的单体密度依赖性。我们将有限尺寸效应的处理扩展到包含2种不同链长的二元混合物，并证明了所提出的状态方程适用于有效的质量平均逆链长$1/N_{eff}$。我们还讨论了回转半径密度依赖性中的有限尺寸效应。
2020-11-29 cond-mat.soft
Modelling the evolution of flow-induced anisotropy of concentrated suspensions
本文通过修正Gillissen-Wilson本构模型并结合DEM模拟，建立了描述浓悬浮液在非稳态流动下各向异性力学响应演化的理论框架，提升了稳态和剪切旋转条件下的预测能力。
2025-06-05 cond-mat.soft
Equilibration of Concentrated Hard Sphere Fluids
我们报告了一个系统的分子动力学研究的等容平衡的硬球流体在其亚稳制度接近玻璃化转变。热化过程开始于在非平衡态中制备的系统，其具有所需的最终体积分数ε，但具有预定的非平衡静态结构因子S_0（k; ε）。然后，对于体积分数阵列，监测作为演化时间tw的函数的α弛豫时间τα（k）和长时间自扩散系数DL的演化。对于给定的等待时间，τα（k; τ，tw）作为τ的函数的曲线显示了两种状态，分别对应于在该等待时间内完全平衡的样品（τ \leq τ（c）（tw））和平衡尚未完成的样品（τ \geq τ（c）（tw））。交叉体积分数ε（c）（tw）随tw增加，但似乎饱和到值ε（a）\equiv ε（c）（tw \rightarrow \infty）\approx 0.582。我们还发现，使系统达到平衡所需的等待时间t^（eq）_w（α）比相应的平衡弛豫时间t^（eq）（α）\approx 0.27 \times [τα（k; α）]^1.43增长得更快，而且两个特征时间都随着α接近α ^（α）而显著增加，这表明在实验上不可能测量α ^（α）及以上的平衡性质。
2011-03-31 cond-mat.soft
Shear thickening in concentrated suspensions: phenomenology, mechanisms, and relations to jamming
剪切增稠是一种非牛顿行为，其中剪切流体所需的应力随着剪切速率比线性增加得更快。许多颗粒的浓缩悬浮液表现出一种特别引人注目的形式，称为不连续剪切增稠（DST），其中应力随着剪切速率的增加而突然跳跃，并产生类似固体的行为。这种对施加的应力的反直觉反应的最著名的例子发生在玉米淀粉在水中的混合物中。在过去的几年里，这种剪切诱导的固体状行为与其他各种不寻常的流体现象一起，产生了相当大的兴趣，在物理学的密集包装悬浮液。本文讨论了剪切增稠体系的共同物理性质，描述剪切增稠的不同机理和模型，提出了这些机理的联系和推广，并提出了剪切增稠体系的一般相图。我们还讨论了最近的工作如何将剪切稠化的物理学与颗粒材料和堵塞系统的物理学联系起来。由于DST描述的模型，只需要简单的通用粒子之间的相互作用，我们概述了更广泛的背景下，其他集中的多粒子系统，如泡沫和乳液，并解释了为什么DST被限制到硬颗粒悬浮液的参数制度。最后，我们讨论了一些突出的问题和新出现的机会。
2013-07-01 cond-mat.soft
Spatially heterogeneous dynamics in a thermosensitive soft suspension before and after the glass transition
通过观察示踪剂在悬浮液中的热涨落，研究了软温敏悬浮液的微观动力学和老化过程。低于和高于玻璃化转变，发现致密的微凝胶颗粒悬浮液发展为非均相动力学，其特征在于探针位移的非高斯概率分布函数（PDF），具有指数尾。我们发现，非高斯形状是一个特征的整体平均PDF，而本地PDF保持高斯。这表明，非高斯范霍夫函数背后的场景是一个空间异构的动态，其特征在于在所考虑的时间尺度上，通过样本的局部均匀动态环境的空间分布。我们表征这些统计分布的动力学环境，在液体，过冷，和玻璃状态，并表明它可以解释所观察到的指数尾的范霍夫函数中观察到的集中状态。空间不均匀性的强度被发现放大与体积分数的增加。在老化状态下，它往往会增加，因为玻璃得到更多的逮捕。
2011-02-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Underscreening and hidden ion structures in large scale simulations of concentrated electrolytes
Debye-Hückel理论预测的静电屏蔽长度随着离子强度的增加而减小，但最近的实验发现，在浓电解质中，屏蔽长度反而会增加。这种现象被称为欠屏蔽，被认为是由离子-离子相关性和短程力（例如离子之间的排斥体积相互作用）引起的。我们使用布朗动力学来模拟一个版本的限制性原始模型的电解质在很宽的范围内的离子浓度，离子强度，和离子排除体积半径的二元电解质。我们测量的电荷-电荷之间的相关性在散装离子的衰减，并将其与实验发现的缩放趋势和确定在某些弱耦合理论的离子-离子相关性进行比较。此外，我们发现，额外的大规模离子结构出现在高浓度。在这种制度下，从电荷-电荷关联函数计算的振荡频率不占主导地位的静电相互作用，而是排除体积相互作用和离子直径的顺序上的振荡周期。我们还发现，共享相同电荷的离子的最近邻相关性从小浓度时的负向高浓度时的正向转变，表示形成小的、电荷相同的离子簇。我们的结论是，局部电荷密度的增加，由于这些集群的形成和宏观带电表面的拓扑约束，可以帮助解释实验观察到的欠屏蔽的程度。
2021-09-04 cond-mat.soft
Slow, non-diffusive dynamics in concentrated nanoemulsions
使用多散斑X射线光子相关光谱，我们已经测量了缓慢的，波矢量依赖的动力学集中，无序的纳米乳液组成的硅油滴在水中。中间散射函数具有压缩的指数线形和与波矢成反比的弛豫时间。我们解释这些动态应变响应局部应力松弛。所述运动包括瞬态分量和第二分量，所述瞬态分量的特征速度在纳米乳液的机械扰动之后随时间呈指数衰减，所述第二分量的特征速度基本上与时间无关。的稳态特征速度是令人惊讶的不敏感液滴的体积分数在集中的制度，表明应变运动仅弱依赖于液滴-液滴的相互作用。
2007-01-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamical thickening transition in plate coating with concentrated surfactant solutions
我们提出了一个大范围的实验数据，表面活性剂对著名的Landau-Levich-Derjaguin实验的影响，在该实验中，通过将固体板从浴中拉出而产生液体膜。测量了不同种类的表面活性剂和不同浓度的膜的厚度h作为牵引速度V的函数。测量增稠因子$α=h/h_{LLD}$，其中hLLD是针对纯液体获得的，在宽范围的毛细管（$Ca=ηV/γ$）中，可以确定两种恒定增稠的状态：在小毛细管数下，由于限制和表面弹性（或Marangoni）效应，$α$大，并且在大Ca下，由于表面粘性效应，$α$略高于1。在中间Ca，$α$随着Ca沿“动态转变”增加而减少。在非离子型表面活性剂的情况下，动态转变发生在固定的Ca，独立的表面活性剂的浓度，而对于离子型表面活性剂，由于静电势垒的存在，动态转变取决于浓度。控制的物理化学参数，使我们能够阐明的动态过渡的性质，并将其与表面流变学。
2011-06-10 cond-mat.soft
Aging and ultra-slow equilibration in concentrated colloidal hard spheres
我们使用时间分辨相关，光散射技术，可以检测出的动态在平衡系统的缓慢演变的集中胶体硬球的动态行为。令人惊讶的是，达到平衡的样品初始化后很长一段时间，非稳态政权持续高达三个数量级以上的系统的弛豫时间。在达到平衡之前，系统显示出不寻常的老化行为。中间散射函数衰减速度快于指数，其弛豫时间随样品年龄非单调演化。
2005-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
On the Coupling between Ionic Conduction and Dipolar Relaxation in Deep Eutectic Solvents: Influence of Hydration and Glassy Dynamics
我们已经研究了离子电导率和偶极重取向动力学的原型深共晶溶剂（DES），乙醇，水溶液中，通过使用介电谱在宽范围的频率（MHz-Hz）和温度范围从128至283 K。水在DES中的分数系统地变化，以覆盖不同的制度，从纯DES和其水在DES混合物稀释的电解质溶液。根据这些参数，不同的物理状态，包括低粘度液体，过冷粘性液体，非晶态固体和冷冻浓缩溶液进行了检查。的离子电导率和reorientational松弛都表现出玻璃态动力学的特征，可以量化的偏离Arrhenius温度依赖性和非指数衰减的松弛函数。在DES包水方案（< 40重量%）和DES包水方案（> 40重量%）之间发生转变，在DES包水方案中偶极弛豫和离子电导率保持彼此成反比，在DES包水方案中观察到明显的旋转-平移解耦。这表明，对于低水含量，在本研究所涵盖的时间尺度上（~10-6 s至1 s），乙醇水溶液的旋转和传输特性服从经典的流体动力学标度，尽管这些系统可能是空间微观异质性。一个分数缩放中观察到的DES在水中的制度，由于形成一个最大的冷冻浓缩DES水溶液与冷冻水域在低于环境温度下共存。
2021-03-26 cond-mat.soft
Growth laws and self-similar growth regimes of coarsening two-dimensional foams: Transition from dry to wet limits
本文研究了任意含液率的二维粗化泡沫的拓扑和几何结构。为了在由von Neumann定律描述的干极限和由Marqusee方程描述的湿极限之间进行插值，相关的气泡特性是平台边界半径和一个新的变量，有效边数。我们提出了单个气泡生长速率的方程，该方程是通过气泡-气泡界面和通过气泡-平台边界界面的生长的加权和。由此产生的预测成功地测试，没有可调参数，使用广泛的二维波茨模型模拟。模拟还表明，自相似的增长制度，观察到在任何液体部分，并确定如何的平均尺寸增长指数，侧数分布和相对尺寸分布之间的极端限制插值。应用包括浓缩乳液、多晶体中的颗粒和其他由曲率驱动的粗化领域。
2012-03-30 cond-mat.soft
Viscoelasticity and shear flow of concentrated, non-crystallizing colloidal suspensions: Comparison with Mode-Coupling Theory
我们提出了一个全面的流变学研究的热敏颗粒分散在水中的悬浮液。这些颗粒的体积分数可以通过系统的温度以连续的方式调节。由于颗粒的有限多分散性（标准偏差：17%），结晶被抑制并且没有流体-晶体转变介入。因此，在线性粘弹性状态下的模量$G'$和$G"$以及流动曲线（剪切应力$σ(\dotγ)$作为剪切速率$\dotγ$的函数）可以在流体区域中直到玻璃化转变附近测量。此外，可以在8个数量级的剪切速率范围内获得流动曲线，而可以测量跨越9个数量级的$G'$和$G"$。特别强调精确测量到最小的剪切速率/频率。它表明，模式耦合理论广义的集成通过瞬态框架提供了一个完整的描述的流动曲线，以及与一组定义良好的参数的浓悬浮液的粘弹性行为。
2008-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Charge regulation of nonpolar colloids
由于弱电离表面基团的解离（或吸附），单个胶体通常带有电荷。其大小取决于颗粒周围的精确化学环境，其在浓缩分散体中是胶体填充分数$η$的函数。理论研究表明，调节系统中的有效电荷$Z_{\rm{eff}}$通常会随着$η$的增加而减少。我们测试这一假设的非极性分散体，通过确定$Z_{\rm{eff}}(η)$在很宽的范围内的包装分数（$10^{-5} \le η\le 0.3$），使用组合的小角X-射线散射和电泳迁移率测量。我们发现一个复杂的依赖性的颗粒电荷作为包装分数的函数，与$Z_{\rm{eff}}$最初在低浓度下降低，最后在高$η$增加。我们将非单调密度依赖性归因于从低$η$浓度非依赖性筛选到高填充分数制度的交叉，在该制度中，抗衡离子的数量超过盐离子，并且静电屏蔽变得依赖于$η$。在高浓度下的电荷稳定的效率可以解释已经报道的浓缩的纳米颗粒分散体的异常高的稳定性。
2017-12-11 cond-mat.soft
Effective Perrin theory for the anisotropic diffusion of a strongly hindered rod
细长杆在集中悬浮液构成强烈的相互作用系统与丰富的动态：运输急剧减慢和各向异性的运动变得任意大。我们开发了一个介观描述的动态下到粒子间距离的长度尺度。我们的理论是基于Smoluchowski-Perrin方程的精确解，它是在密集的政权与广泛的布朗动力学模拟定量协议。特别是，我们表明，管限制的特点是由幂律衰减的中间散射函数的指数为1/2。
2009-01-13 cond-mat.soft
Tunable Slow Dynamics in a New Class of Soft Colloids
通过大量的模拟，我们研究了球形单链纳米粒子（SCNPs），一类新兴的合成软纳米物体的浓溶液。通过增加浓度，SCNPs在其结构和动力学相关性中表现出可重入行为，以及软笼制度和弱动力学异质性。后者证实了斯托克斯-爱因斯坦关系的验证浓度远远超过重叠密度。因此，SCNP作为一类新的软胶体出现，表现出缓慢的动力学，并在超软粒子模型提出的真实系统中实现结构和动力学异常。动力学行为的定量差异取决于SCNP的可变形性，这可以通过内部交联的程度来调节。
2016-09-19 cond-mat.soft
The zero-shear-rate limiting rheological behaviors of ideally conductive particles suspended in concentrated dispersions under an electric field
采用大规模数值模拟方法研究了理想导电颗粒悬浮液在电场中的流变行为。在电场的作用下，颗粒发生非线性电动现象，称为介电电泳，它是介电电泳和诱导电荷电泳的结合。对于理想的导电颗粒，悬浮液的动力学主要由诱导电荷电泳控制。为了表征悬浮液的流变特性，颗粒应力张量和颗粒压力的体积分数的范围内计算几乎随机紧密堆积。颗粒法向应力和颗粒压力表现出非单调的体积分数，特别是在集中制度。特别是，颗粒压力是积极的体积分数高达30\%，之后它变成负的，表明颗粒压力的性质的变化。并对用对分布函数和悬浮熵表示的微观结构进行了评价。可见的变化，在当地的微观结构似乎与非单调变化的颗粒法向应力和颗粒压力。这些非单调行为也与我们最近的研究中观察到的粒子配对动力学的主导机制的变化相关[Mirfendereski \& Park，J. Fluid Mech. \textbf{875}，R3（2019）]。最后，研究了约束对颗粒应力和颗粒压力的影响。据发现，颗粒压力的性质变化非常迅速，在高体积分数的限制水平的增加。这项研究应激励控制策略，充分利用这种悬浮系统的流变操纵的压力的不同变化的性质。
2020-11-06 cond-mat.soft physics.app-ph physics.flu-dyn
Dynamic light scattering measurements in the activated regime of dense colloidal hard spheres
我们使用动态光散射和数值模拟研究的方法来平衡和平衡动力学系统的胶体硬球在很宽的密度范围内，从稀释系统非常集中的悬浮液进行玻璃态动力学。我们讨论了几个实验问题（沉降，热控制，非平衡老化效应，动态异质性）时产生的非常大的弛豫时间进行测量。当分析超过七十年的时间，我们发现，平衡弛豫时间，τ_alpha，我们的系统是由模式耦合理论预测的代数发散超过约三十年的窗口。在较高密度下，τ_alpha随距离呈指数增加，达到临界体积分数phi_0，该临界体积分数phi_0远大于模式耦合奇点。这让人想起了分子玻璃形成者在活化状态下的行为。我们将这些结果与以前的工作进行比较，仔细讨论结晶和尺寸多分散性的影响。我们的研究结果表明，一个真正的代数发散τ_α胶体硬球的情况下。
2009-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Gelation, Clustering and Crowding in the Electrical Double Layer of Ionic Liquids
了解超浓缩电解质（如离子液体（IL））的体积和界面性质，最近引起了人们的极大关注，因为它们在超级电容器和电池中有前途的应用。最近，McEldrew \textit{et al.}发展了一个关于离子液体中可逆离子缔合的理论，该理论解释了所有可能的Cayley树簇和交联离子网络（凝胶）的形成。在这里，我们采用和发展这种方法来了解在带电界面的双电层的离子液体的协会。随着电极电荷的增加，该理论预测了从由凝胶或聚集状态主导的制度到由自由拥挤离子主导的制度的转变。这种从凝胶化到拥挤的转变在概念上类似于过度筛选到拥挤的转变。
2022-07-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structure and dynamics of responsive colloids with dynamical polydispersity
单颗粒性质的动态多分散性，例如波动的颗粒尺寸、形状、电荷密度等，是固有的响应胶体（RC），如生物大分子或微凝胶，但通常不能解决粗粒度的中尺度模拟。在这里，我们提出了布朗动力学（BD）模拟悬浮液的RC建模软水凝胶胶体，其中单个颗粒的大小是一个明确解决（高斯）的自由度和动态响应当地的相互作用的环境。我们计算的液体结构，紧急的尺寸分布，长时间的扩散，和属性（尺寸）弛豫动力学范围广泛的密度和内在属性弛豫时间的正则系综。有趣的参考情况下，如传统的多分散悬浮液与冻结的父分布，或传统的单分散系统相互作用的一个固定大小的有效对潜在的比较，显示了显着的蔓延的结构和动力学。的差异，最明显的高密度制度，是由于多体的相关性和动力学之间的耦合性能和翻译的RC系统，没有明确占在传统的治疗。特别是，RC系统中的平移扩散令人惊讶地接近自由（单RC）扩散，这主要是由于拥挤和尺寸压缩效应的抵消。我们表明，可以构建一个有效的单分散对潜在的多体相关性，通过卷积的RC对潜在的密度依赖的紧急尺寸分布，并使用平均有效扩散常数。
2020-11-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
