Theory of associating polymers with annealed and quenched sticker disorder: Mean-field solution and phase behavior
Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA)（高等师范研究所）；Università Ca’ Foscari Venezia（威尼斯大学）；European Centre for Living Technology (ECLT)（生命技术欧洲中心）；University of Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）
研究具有退火和淬火贴纸无序的缔合聚合物，通过扩展场论方案给出模型精确公式并在平均场水平求解，得到不同自由能泛函，为涨落修正提供起点。
2026-07-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Growth of membranes formed by associating polymers at interfaces
本文建立了液-液界面处可逆缔合聚合物膜生长的理论模型，揭示了其受相互扩散控制的机制，并实验验证了PMAA电离度对水凝胶膜生长速率的显著影响。
2024-03-22 cond-mat.soft
Crystallization-Arrested Viscoelastic Phase Separation in Semiconducting Polymer Gels
通过流变学表征和温度可变成像方法的组合，在半导体聚合物的稀溶液中实现互连的，具有分级孔隙度的结晶网络的一种新的凝胶化途径被报道。在快速冷却时，区域规整的聚（3-己基噻吩）（RR-P3 HT）在邻二氯苯中的溶液形成热可逆凝胶。温度可变的共聚焦显微镜显示冷却诱导的结构重排进展，通过粘弹性相分离。由于链内结晶，在RR-P3 HT基质内形成微米级富溶剂“孔”期间，相分离过程过早停止。RR P3 HT凝胶的基于低温的扫描电子显微镜显示存在表现出纳米尺寸的孔的纤维间网络。值得注意的是，当将第三组分，小分子苯基C61丁酸甲酯（PCBM）或非结晶区域无规（Rra）-P3 HT加入到溶液中时，这些网络形成相等的凝胶强度。其中活性层从相分离的溶液沉积的有机太阳能电池显示出比参比电池高45%的效率。
2018-11-21 cond-mat.soft physics.app-ph
Nonlinear mechanics of thermoreversibly associating dendrimer glasses
我们建立了三价树枝状聚合物网络玻璃的力学模型，重点研究了它们的能量耗散性质。采用粘性粘结（SB）强度和动力学的各种组合。这些系统的韧性（工作断裂）显示出令人惊讶的变形协议的依赖性，不同的关联参数优化不同的属性。特别地，“强、慢”SB优化强度，而“弱、快”SB通过变形期间的自愈合优化延展性。我们将这些观察到的断裂，改造，和合作伙伴切换的SBs在变形过程中。这些研究为制备具有可定制力学性能的缔合聚合物网络玻璃指明了方向。
2013-08-06 cond-mat.soft
LCST and Closed-Loop Phase Behavior in Non-Associating Fully Symmetric Multicomponent Polymer Systems
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文理论证明，完全对称非缔合的多组分液体粗粒化模型可因单体数密度低时的强位置关联，表现出LCST与闭环相行为，该机制或可解释现有聚合物材料的相关相行为。
2026-08-24 cond-mat.soft
Necklace-Cloverleaf Transition in Associating RNA-like Diblock Copolymers
我们考虑一个${\rm A}_m{\rm B}_n$二嵌段共聚物，其链接能够形成局部可逆键彼此。我们假设所得到的键的结构是RNA样的，即拓扑同构于树。我们表明，根据A-A，A-B和B-B接触的相对强度，这样的聚合物可以在两个不同的状态之一。即，如果自关联是优选的（即，A-A和B-B键比A-B接触相对更强），则聚合物形成典型的无规支化的三叶草结构。相反，如果交替缔合是优选的（即A-B键比A-A和B-B接触更强），则聚合物倾向于形成通常线性的项链结构（可能具有一些后侧分支和环，其不影响链的总体特性）。详细研究了三叶草态和项链态之间的相变，结果表明这是一个二级相变。
2006-06-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Overcooked agar solutions: impact on the structural and mechanical properties of agar gels
热可逆水凝胶通常通过冷却至环境温度来制备，首先使聚合物水溶液沸腾。聚合物溶液在这种高温下的温育时间通常保持在最小值，以使其对随后的凝胶化的影响最小化。在这里，我们研究了在$T=80^{\circ}$ C（远高于胶凝温度）下长期加热1.5% w/w琼脂溶液的效果。多糖溶液的孵育时间$\mathcal{T}$从几小时到五天不等。我们表明，琼脂溶液的年龄作为水解和多糖的分子内氧化的结果。因此，溶液的粘度和pH值在孵育期间持续下降。此外，将在不同孵育时间取出的样品冷却以形成凝胶，系统地测定其结构和机械性能。冷冻显微镜和X-射线衍射实验表明，琼脂凝胶形成的解决方案，增加孵育时间，显示一个粗糙的微观结构组成的微米级的箔，导致从缩合的多糖和对比与纤维状微观结构的凝胶制备从新鲜的琼脂溶液。随着结构变化，聚合物溶液在$T=80^{\circ}$ C下的孵育时间延长导致剪切弹性模量显著降低的较弱琼脂凝胶。此外，广泛的宏观压痕实验耦合到直接可视化表明，增加琼脂溶液的孵育时间长达几天，降低了凝胶的屈服应变，而破裂的情况下，不断从脆性转向韧性。我们的研究表明，琼脂溶液在高温下的孵育时间可以用来调整琼脂基凝胶的机械性能。
2016-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Interplay between self-assembly and phase separation in a polymer-complex model
提出一种结合统计缔合流体理论与两态描述的理论模型，揭示了聚合物链组装成复合物与相分离竞争时的丰富相行为，并阐明其相图与下临界溶解温度相图的定性差异。
2023-11-10 cond-mat.soft
Instabilities in freely expanding sheets of associating viscoelastic fluids
我们使用的小固体目标上的液滴的影响作为一种工具，调查极端变形率下的粘弹性流体的行为。我们研究了两类瞬时网络：超分子聚合物的半稀释溶液和由聚合物可逆连接的球形油滴悬浮液。这两种类型的样品表现出非常相似的线性粘弹性，这可以用麦克斯韦流体模型来描述，但由于不同的网络结构，非线性特性的对比。在冲击时，弱粘弹性样品表现出定性类似于牛顿流体的行为：光滑和规则的片材形成，膨胀，然后收缩。相比之下，对于高粘弹性流体，片材的厚度被发现是非常不规则的，导致不稳定性，并最终形成孔。我们发现，材料的流变特性规则的发病不稳定性。我们首先提供了一个简单的图像分析的膨胀片，以确定发病的不稳定性。然后，我们证明了一个Deborah数相关的最短的弛豫时间与样品结构的高剪切后是相关的参数，控制在片材的厚度的不均匀性，最终导致孔的形成。当片材撕裂时，数据表明，相反，打开动力学也取决于片材的膨胀率。
2021-11-11 cond-mat.soft
Modeling of polymer-enzyme conjugates formation: Thermodynamic perturbation theory and computer simulations
本文提出聚合物-酶偶联物形成的简单模型，扩展 Wertheim 一阶热力学微扰理论进行描述，并通过计算机模拟验证其比传统 TPT1 更准确，尤其能反映官能团沿主链位置的影响。
2021-10-29 cond-mat.soft
Influence of weak reversible cross-linkers on entangled polymer melt dynamics
在本文中，我们研究了一个系统的纠缠链，承担可逆的交联在熔融状态。交联键均匀地拴在每条链的主链上。一个滑动链接型模型的系统，并解决了松弛模量。缠结和可逆交联剂的影响被建模为离散形式的约束，影响原始路径的运动。与非缔合缠结系统相比，模型计算表明，弹性模量具有更高的第一平台和延迟的终端松弛。这些效应归因于受束缚可逆连接体影响的缠结链的演变。当连接体存活时间$τ_s$大于缠结时间$τ_e$但小于Rouse时间$τ_R$时，求解该模型。
2017-12-11 cond-mat.soft
Reversible Ionic Aggregation Kinetics in Concentrated Electrolytes
John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University（哈佛大学工程与应用科学学院）；Department of Materials, University of Oxford（牛津大学材料系）
本文提出了一种用于浓电解质中可逆离子聚集动力学的理论框架，通过求解开放/占据的结合位点宏观速率方程，揭示了电解质中离子结合在条件变化时的行为，展示了多时间尺度特性。
2026-05-01 cond-mat.soft
Effect of distribution of stickers along backbone on temperature-dependent structural properties in associative polymer solutions
采用自洽场格子模型研究了缔合聚合物溶液中粘着剂沿主链的分布对溶液结构性质的影响。只有两种不均匀的形态，即，微波动均匀（MFH）和胶束形态，观察。如果系统冷却，聚集体中的溶剂含量降低。随着骨架上粘着剂间距的增大，MFH形态的聚集温度依赖范围增大，均相溶液-MFH转变的比热峰半宽增大，峰的对称性降低。然而，随着间距的增加，上述三个相应的量与胶束的表现不同。它表明，所观察到的转变的广泛性质可以归因于结构的变化，伴随着聚合物的溶剂在聚集体中的替代，这是与实验结论一致。研究发现，不同的间距的贴纸上的两个转变的影响可以解释在链内和链间协会。
2012-10-05 cond-mat.soft
Subdiffusion of sticky dendrimers in an associative polymer network
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；Monash University（蒙纳士大学）
研究揭示了粘性树状聚合物在关联聚合物网络中的亚扩散行为及相互作用机制。
2025-10-11 cond-mat.soft
The Aggregation Kinetics of a Simulated Telechelic Polymer
我们研究了一种模拟遥爪聚合物凝胶的聚集动力学。在混合分子动力学（MD）/ Monte Carlo（MC）算法中，缔合端基聚集体的形成和断裂遵循MC规则，而聚合物在空间中的位置则由MD决定。因此，聚集体大小在每个时间步长都发生变化。为了描述这种聚集过程，我们采用主方程。它们根据反应速率定义了一定大小的聚集体数量的变化。这些反应速率表明两个聚集体结合形成一个大的聚集体或一个大的聚集体分裂成两个较小部分的可能性。反应速率是从温度范围的模拟中获得的。我们的研究结果表明，速率不仅是温度依赖性的，但也参与反应的聚集体的大小的函数。使用测得的速率，解决方案的主方程被证明是稳定的，并在协议的骨料粒度分布，直接从模拟数据。此外，我们显示了如何在这些速率的温度引起的变化引起所观察到的变化的聚集体分布特征的溶胶-凝胶转变。
2011-10-31 cond-mat.soft
Coarse-graining to create minimalist models for dynamic, end-linked star-polymer networks
McKetta Department of Chemical Engineering, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校麦凯塔化学工程系）；Department of Chemical Engineering, Auburn University（奥本大学化学工程系）；Department of Chemical Engineering and Biointerfaces Institute, University of Michigan（密歇根大学生物界面研究所化学工程系）；McKetta Department of Engineering, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校麦凯塔工程学院）
本文利用相对熵粗粒化方法，基于精细模拟数据构建了动态端交联星形聚合物的5珠最小模型，并探讨了粗粒化精度与状态点选择及计算效率间的权衡。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theoretical rheo-physics of silk: Intermolecular associations reduce the critical specific work for flow-induced crystallisation
本研究构建耦合粗粒化布朗动力学与随机缔合过程的模型，发现分子间缔合可降低蚕丝流动诱导结晶的临界比功，揭示家蚕纺丝的化学调控机制，为合成缔合聚合物的仿生加工提供参考。
2021-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
A Polymer Model with Epigenetic Recolouring Reveals a Pathway for the de novo Establishment and 3D Organisation of Chromatin Domains
发育中最重要的问题之一是表观遗传域如何在细胞内首先建立，然后维持。为了解决这个问题，我们提出了一个框架，耦合3D染色质折叠动力学，一个“仿形”过程建模的写作表观遗传标记。由于许多染色质内的相互作用是由桥接蛋白介导的，我们认为一个“双态”模型与两个表观遗传标记是相似的（无论是活跃或不活跃）之间的自吸引的相互作用。该模型显示了一个一阶样的过渡之间的肿胀，表观遗传紊乱，相，和一个紧凑的，表观遗传连贯，染色质球。如果自吸引强度超过阈值，染色质动力学就会变成玻璃状，相应的相互作用网络就会冻结。通过修改表观遗传的读写过程，根据更多的生物学启发的假设，我们的聚合物模型与concurrenting概括了超灵敏的反应表观遗传开关的扰动，并占多域构象，惊人地相似的拓扑关联域中观察到的真核染色体。
2016-10-22 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Reversible Gel Formation of Triblock Copolymers Studied by Molecular Dynamics Simulation
采用分子动力学模拟研究了两亲性A-B-A三嵌段共聚物在水溶液中形成物理（热可逆）凝胶的过程。为了模拟实验中使用的水凝胶形成多肽的结构[W.A. Petka等人，Science 281，389（1998）]，聚合物链的末端嵌段被建模为代表多肽的α-螺旋部分的疏水棒，而中心B-嵌段是亲水性和半柔性的。我们已经确定的结构特性，如疏水簇大小分布函数，几何渗流点和对关联函数，并与这些系统的动力学性质。在温度降低时，形成网络结构，其中末端嵌段束充当网络连接。在短距离和中等距离下，观察到增加的有序性，其特征在于成对关联函数。胶束的形成和相应的几何渗滤的开始引起动力学量的强烈变化，例如，在扩散常数和粘度，并导致系统偏离斯托克斯-爱因斯坦关系。的动力学性质显示出温度依赖性，这是强烈的玻璃形成液体的行为让人想起。在应力自相关函数的高原的外观表明，该系统开始表现出固体状的响应施加的应力，一旦网络结构已经形成，虽然实际的溶胶-凝胶转变只发生在一个相当低的温度。
2004-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Characterising knotting properties of polymers in nanochannels
使用一个晶格模型的聚合物在一个管中，我们定义了一种方法来计算一个给定的结的不同配置为“本地”或“非本地”，并为几个环聚合物模型，我们提供了理论和数值证据表明，在平衡时，非本地配置更有可能比本地的。这些表征基于用于测量打结聚合物链内的结的“尺寸”的标准方法。该方法涉及将结类型与链的子弧相关联，然后识别具有最小弧长的打结子弧;该弧长然后是结大小。如果所得到的结的尺寸相对于链的整个长度是小的，则该结被认为是局部的或“局部的”。另一方面，如果结的大小与链的长度相当，则认为结是“非局部的”。使用这个定义，我们建立，但指数很少足够长的自避免多边形（闭链）在一个管状的简单立方晶格的子晶格是“非局部”打结。这也适用于相同的多边形受到外部张力的情况，以及在极端情况下，当它们尽可能紧凑（没有空的晶格位点）。我们还提供了数值证据的小管尺寸，在平衡非局部打结是更可能比局部打结，无论拉伸或压缩力的强度。然而，我们注意到，由于管的限制，非局部打结的发生在散步（开放链）是显着不同的多边形。这些结果的相关性，最近的实验涉及DNA结在固态纳米孔进行了讨论。
2018-03-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math.CO
Connection between dynamics and thermodynamics of liquids on the melting line
大量液体和聚合物的动力学表现出简单的排斥逆幂律（IPL）势的标度特性，最显著的是弛豫数据作为变量TVγ的函数的叠加，其中T是温度，V是比容，γ是材料常数。具有相同指数Γ=γ的相关标度律TmVmΓ将模型IPL液体的熔化温度Tm和体积Vm联系起来;然后液体动力学在熔点不变。受实验观察到的液晶相变的动力学不变性的启发，我们确定了大量非缔合液体的动力学和熔点标度指数γ和Γ。不含极性键的刚性球形分子具有r =γ;因此，约化弛豫时间、粘度和扩散系数沿熔点线均为常数。对于其他液体，γ总是> r;即，动力学对体积比对熔点更敏感，并且对于这些液体，在熔点的动力学随着Tm的增加（即，压力的增加）而减慢。
2011-03-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
