Polymer在拉伸下的脱附：无相共存的一级相变

弹性异质性主导软多孔晶体中的非对称吸附-脱附行为

Elastic heterogeneity governs asymmetric adsorption-desorption in a soft porous crystal

本研究针对软多孔晶体中吸附-脱附转变的滞后机制，构建纳入吸附诱导晶格形变与弹性模量变化的极简模型，揭示弹性异质性的非对称作用，为设计可调吸附滞后的软多孔晶体提供理论指导。

具有排斥体积相互作用影响的拉脱附动力学：p-Laplacian扩散方程及其精确解

Dynamics of pulled desorption with effects of excluded volume interaction: The p-Laplacian diffusion equation and its exact solution

本文分析了聚合物分子在一端受到$f$拉力的脱附动力学，假定当拉力超过一个临界值$f_{c}$时，单体脱附。我们制定了一个方程的平均位置的$n^{th}$单体，它考虑到排除体积相互作用，通过斑点图片的聚合物在外部约束下。该方法导致的扩散方程与$p$ -拉普拉斯算子的传播的拉伸沿链。这必须在移动边界条件下求解。有趣的是，在这种方法中，这个问题可以在喇叭，茎花和茎政权完全解决。在喇叭状区域，我们得到$τ=τ_{0}n_d^{2}$，其中$n_d$是在$τ$时已经解吸的单体的数量。$τ_{0}$仅在数值上已知，但对于接近$f_{c}$的$f$，发现它是$τ_{0}\sim f_c/(f^{2/3}-f_{c}^{2/3})$。如果使用简单的劳斯动力学，则该结果变为{ \normalsize $τ\sim f_c n_d^2/(f-f_{c})$}。在其他制度，也可以找到精确的解决方案，有趣的是，在所有制度$τ\sim n_d^2$。

Polymer从吸附表面的分离动力学：理论、模拟及与渗透的相似性

Polymer Detachment Kinetics from Adsorbing Surface: Theory, Simulation and Similarity to Infiltration into Porous Medium

采用拉伸（Pincus）斑点的概念，并通过Monte-Carlo（MC）和分子动力学（MD）模拟，从理论上研究了大分子从粘合剂表面的力辅助脱附动力学。我们表明，脱离的单体随时间的变化是由一个微分方程，这是相当于非线性多孔介质方程（PME），广泛采用的水文地质系统的运输建模。根据吸附的拉力和强度，可以区分三种动力学状态：（i）“喇叭”（弱吸附和小拉力），（ii）“茎-喇叭”（弱吸附和中等力），和（iii）“茎”（强吸附和大力）。有趣的是，在所有状态下，解吸的珠粒$M(t)$的数量和表面上方的第一单体（其经历拉力）$R(t)$的高度遵循通用的时间平方根定律。因此，分离的总时间$<τ_d>$与聚合物长度$N$成比例为$<τ_d> \propto N^2$。我们的主要理论结论进行了测试，发现与广泛的MC-和MD-模拟的数据一致。

均聚物球的力学解折叠理论：力钳模式下的全有或全无转变与位置钳模式下的相共存

Theory of mechanical unfolding of homopolymer globule: all-or-none transition in force-clamp mode vs phase coexistence in position-clamp mode

本文从理论上研究了由柔性均聚物长链在贫溶剂中坍缩形成的小球在拉伸力f（力钳模式）或拉伸变形D（位置钳模式）作用下的平衡机械展开。我们的分析，像所有以前的分析这个问题，表明小球的行为在两种模式的扩展本质上是不同的。在力钳模式中，随着施加的力的增加，发生机械展开的小球没有分子内微相分离，并在一定的阈值的拉力的小球展开作为一个整体（“全或无”过渡）。阈值力的值和链端之间的距离的相应跳跃随着溶剂质量的劣化和/或聚合度的增加而增加。在位置钳模式下，通过球状和扩展微相的分子内微相共存发生球状展开，然后发生突然的解开过渡。在微相分离制度的反作用力表现出一个“异常”的减少与增加扩展。力-夹模式和位置-夹模式的变形曲线比较表明，在弱和强拉伸下，两种模式的曲线重合，在中间拉伸范围内观察到差异。另一种展开的情况是典型的短球：在这两种模式的扩展，他们不断展开，没有跳跃或分子内的微相共存，通过一系列均匀拉长的配置。

Transitions of tethered chain molecules under tension

An applied tension force changes the equilibrium conformations of a polymer chain tethered to a planar substrate and thus affects the adsorption transition as well as the coil-globule and crystallization transitions. Conversely, solvent quality and surface attraction are reflected in equilibrium force-extension curves that can be measured in experiments. To investigate these effects theoretically, we study tethered chains under tension with Wang-Landau simulations of a bond-fluctuation lattice model. Applying our model to pulling experiments on biological molecules we obtain a good description…

Conformation And Mechanical Response of Spray Deposited Single Strand DNA on Gold

Single molecule force spectroscopy of DNA strands adsorbed at surfaces is a powerful technique used in air or liquid environments to quantify their mechanical properties. Although the force responses are limited to unfolding events so far, single base detection might be possible in more drastic cleanliness conditions such as ultra high vacuum. Here, we report on high resolution imaging and pulling attempts at low temperature (5K) of a single strand DNA (ssDNA) molecules composed of 20 cytosine bases adsorbed on Au(111) by scanning probe microscopy and numerical calculations. Using electrospray…

胶态气液界面与硬壁的接触角

Contact Angle of the Colloidal Liquid-Gas Interface and a Hard Wall

我们认为Asakura-Oosawa-Vrij模型的硬球胶体和理想的聚合物线圈接触的平面硬壁（胶体）液气共存。采用广泛的数值密度泛函计算，计算了液-气，壁-液和壁-气界面自由能。将计算结果代入杨氏方程，得到气液界面与壁面的接触角。作为聚合物逸度的函数，该角度在穿过位于本体双节点的气体分支上的一阶表面相变时表现出斜率的不连续性（"扭结“）。每个扭结对应于从n-1到吸附在壁处的$n$胶体层的过渡，称为第n层过渡。在先前的研究中发现了在降低沿着本体双节点的聚合物逸度时从n-1层到n层的相应吸附亚稳点（J.M. Brader等人，J. Phys.：Cond.马特14：L1，2002; Mol.物理、101：3349，2003）。值得注意的是，我们发现解吸spinodal点从n到n-1层是不存在的增加聚合物逸度在散装共存，和许多分支（含有多达7个胶体层）保持亚稳。第一层的双节和两个旋节分支的结果离体共存暗示在拓扑结构的表面相图与这些研究结果一致。过渡到完全润湿的顺序以及它之前是否有有限或无限数量的分层过渡仍然是悬而未决的问题。我们将第一分层双节点线和第二分层双节点点在体共存时的位置与Dijkstra和van Roij（Phys. Rev. Lett.，89：208303，2002），并根据最近的实验讨论我们的接触角结果。