Effect of polymer-polymer interactions on the surface tension of colloid-polymer mixtures
本文在平方梯度近似的框架下，研究了在良溶剂中理想聚合物和相互作用聚合物的相分离胶体-聚合物混合物界面的密度分布和表面张力。计算表明，在聚合物-聚合物排斥体积相互作用的存在下，界面具有较低的宽度和表面张力相比，理想的聚合物的情况下。这些结果是由相互作用的聚合物引起的胶体颗粒之间的耗尽电位的较短范围和较小深度的直接结果。
2003-09-10 cond-mat.soft
Polymer depletion effects near mesoscopic particles
用场论方法研究了介观粒子在长的、柔性的、非吸附性的聚合物链稀溶液中的行为。对于球形和圆柱形粒子的溶剂化自由能浸没在溶液中的单个粒子的明确计算。与理想链相比，自避免聚合物链的重要特征是质的不同的。结果证实了Helfrich型曲率展开一般粒子形状的有效性，并允许定量实验测试。对于小球与壁面、细杆与壁面以及两小球之间的有效相互作用，给出了定量结果。提供了一个系统的方法来研究有效的多体相互作用。常见的Asakura-Oosawa近似模型的聚合物线圈硬球原来是完全失败的小颗粒和仍然失败了约10%的大颗粒。
1998-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mesoscopic theory of the viscoelasticity of polymers
我们已经提出了我们以前的静态理论的聚合物纠缠涉及扩展的Cahn-Hilliard功能，包括时间相关的动力学。我们超越高斯近似，单回路水平，计算系统的频率相关的存储和损耗模量。我们的理论中的三个参数是通过拟合不同链长的聚苯乙烯熔体的实验数据得到的。这提供了系统链长方面的参数的物理表示。我们讨论的重要性，在我们的能量泛函中的各种条款，其贡献的聚合物体系的粘弹性响应。
1999-01-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of polymer diffusion in polymer-nanoparticle mixtures: effect of nanoparticle concentration and polymer length
聚合物-纳米粒子混合物的动力学涉及多尺度和系统特定变量，对其理论描述提出了长期的挑战。本文基于广义朗之万方程、模式耦合方法和高分子物理思想，建立了一个高分子在混合物中扩散的微观理论。无参数理论有一个明确的表达，并保持对相关水平上与系统特定的平衡结构作为输入易于处理。以一个最小的聚合物-NP混合物为例，我们的理论正确地捕捉到NP浓度和平均粒子间距离的聚合物扩散的依赖性。重要的是，随着聚合物长度在密集NP和/或长链处增加，聚合物扩散表现出幂律衰减，这标志着缠结状运动的出现。该工作为研究不同聚合物纳米复合材料中的动力学问题提供了第一性原理理论基础。
2021-06-14 cond-mat.soft
Crowding of Polymer Coils and Demixing in Nanoparticle-Polymer Mixtures
Asakura-Oosawa-Vrij（AOV）胶体-聚合物混合物模型将非吸附聚合物理想化为尺寸固定且硬颗粒无法穿透的有效球体。然而，真正的聚合物线圈在尺寸（回转半径）上本质上是多分散的，并且可以被较小的颗粒穿透。纳米颗粒的拥挤可以影响聚合物线圈的尺寸分布，从而改变有效的耗尽相互作用和热力学稳定性。为了分析拥挤对聚合物构象和分层相行为的影响，我们将AOV模型应用于纳米颗粒和理想的、可穿透的聚合物线圈的混合物，这些线圈的尺寸可以变化。我们进行吉布斯系综蒙特卡罗模拟，包括审判纳米粒子聚合物的重叠和变化的回转半径。将结果与自由体积理论的预测进行比较。模拟和理论一致预测，理想的聚合物被纳米颗粒压缩，可压缩性和渗透性稳定纳米颗粒-聚合物混合物。
2011-06-24 cond-mat.soft
Influence of Polymer Shape on Depletion Potentials and Crowding in Colloid-Polymer Mixtures
耗尽引起的胶体-聚合物混合物中的胶体之间的相互作用的范围和强度取决于大小，形状和浓度的耗尽剂。胶体的拥挤反过来会影响聚合物线圈的形状，例如生物细胞中的生物聚合物。通过模拟硬球胶体和随机行走聚合物，建模为波动椭球，我们计算耗尽诱导电位和聚合物的形状分布。通过与精确的密度泛函理论计算、分子模拟和实验结果的比较，我们发现聚合物的形状波动在耗尽和拥挤现象中起着重要的作用。
2015-12-31 cond-mat.soft
Interfacial tension and nucleation in mixtures of colloids and long ideal polymer coils
理想聚合物与直径小于聚合物回转半径的硬球的混合物，表现出广泛的不相容性。这些混合物的分层相之间的界面张力估计，是成核的障碍。发现屏障与聚合物的半径成线性比例，导致其对于大聚合物变得大。因此，对于大的聚合物，成核被抑制，并且相分离通过亚稳分解进行，如在聚合物共混物中一样。
2002-05-01 cond-mat.soft
Effect of Ordering on Spinodal Decomposition of Liquid-Crystal/Polymer Mixtures
部分相分离的液晶/聚合物分散体显示出与各向同性混合物中发现的典型结构显著不同的高度纤维状域形态。为了解释这一点，我们数值探讨模型二维流体混合物相分离成一个无规相，富含液晶，共存的各向同性相，富含聚合物的相序和相分离动力学之间的耦合。我们发现，相序可以导致纤维状网络的少数聚合物丰富的阶段。
1998-10-14 cond-mat.soft
Critical behavior of colloid-polymer mixtures in random porous media
我们证明了淬火硬球无规多孔基质内的胶体-聚合物混合物的临界行为属于无规场伊辛模型的普适类。我们还表明，在胶体聚合物混合物中的随机场效应是令人惊讶的强大。这使得这些系统有吸引力的候选人研究随机场行为的实验。
2006-10-31 cond-mat.soft
Quantifying hierarchical mixture quality in polymer composite materials: structure and inhomogeneity in multiple scales
混合物质量对多组分不混溶聚合物混合物包括纳米复合材料和聚合物共混物的物理性能起着至关重要的作用。这种复杂的混合物的特点往往是分层的内部结构，这还没有考虑到传统的混合物定量。我们提出了一种方法来表征具有层次结构的复杂混合物的混合质量。从一个浓度场，这通常可以从TEM/SEM图像中获得，粗粒浓度的分布进行分析，以获得混合物的尺度相关的不均匀性。混合物的等级性质的特征在于尺度依赖不均匀性的多个特征尺度。我们演示了所提出的方法如何工作，以表征在不同的分散体的大小和分布。该方法一般适用于各种复杂混合物。
2012-12-21 cond-mat.soft
Mesoscopic constitutive relations for dilute polymer solutions
应用介观非平衡热力学（MNET）原理，提出了一种研究流动条件下聚合物分子稀溶液动力学的新方法。描述系统状态的概率密度被认为是分子位置和速度的函数，并在一个局部矢量参数占其变形。这个函数服从广义福克-普朗克方程，通过计算系统的熵产生，并确定相应的概率流的广义力。在简单的形式中，这种粗粒度的描述允许人们推导出耦合分子变形和扩散效应的流体动力学方程。得到了压力张量的一类非线性本构关系。特定的模型被认为是与实验相比。
2006-01-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mesoscopic simulations of linear and ring polymer solutions with explicit hydrodynamics under good and poor solvent conditions
SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati)（国际高等研究院）
采用耗散粒子动力学模拟研究稀溶液中线性和环形聚合物的结构动力学，发现溶剂质量主导组织与输运，拓扑效应较弱。
2026-07-01 cond-mat.soft physics.comp-ph
Influence of polymer excluded volume on the phase behavior of colloid-polymer mixtures
我们确定耗尽引起的硬球胶体和相互作用的聚合物的相行为的大规模蒙特卡罗模拟使用非常准确的粗粒化技术。与标准的Asakura-Oosawa模型理论和模拟的比较表明，包括排除聚合物之间的体积相互作用导致在相图中的定性差异。这些效应对于较大的相对聚合物尺寸变得越来越重要。我们的模拟结果同意定量与最近的实验。
2002-06-05 cond-mat.soft
Mesoscopic theory for inhomogeneous mixtures
从细观理论出发，通过系统的粗粒化过程，发展了以介观体积分数表示的球形颗粒非均匀混合物的介观密度泛函理论。在介观长度尺度上，得到了弱有序下的关联函数和巨势的近似表达式。无序相的稳定性分析进行平均场近似（MF）和超越。MF表明在体积分数温度相图上存在旋节线或$λ$ -表面。分离成均匀相或形成不均匀分布的颗粒分别发生在前者或后者表面的低温侧，这取决于相互作用势和不同物种的颗粒之间的尺寸比。超过MF的旋节面移动，和不稳定性的$λ$ -表面被抑制的波动。我们解释的$λ$ -表面之间的边界线均匀和不均匀（包含集群或其他聚集体）结构的无序相。对于两个组件系统的显式表达式的MF旋节线和$λ$ -表面推导。简单形式的相互作用势的例子进行了详细的分析，以确定导致不均匀结构的条件。
2010-10-22 cond-mat.soft
Bulk fluid phase behaviour of colloidal platelet-sphere and platelet-polymer mixtures
利用基于几何的基本测度密度泛函理论，我们计算了由薄的硬圆片和硬球组成的胶体混合物的体相流体相图。我们发现，各向同性的双相区的强增宽后，增加压力的相分离。在具有大的片晶尺寸比和球直径的混合物中，具有不同片晶浓度的两个非晶相之间也存在分层。我们制定了一个基本的测量密度泛函的混合物的胶体血小板和自由重叠的领域，代表理想的聚合物，并用它来获得相图。我们发现，对于低的片晶-聚合物尺寸比，除了各向同性-均相和向列相-均相共存外，片晶-聚合物混合物还显示各向同性-各向同性分层。相比之下，我们没有发现各向同性各向同性分层在硬核片晶球混合物的尺寸比考虑。
2012-10-09 cond-mat.soft
Stratification of polymer-colloid mixtures via fast nonequilibrium evaporation
在干燥聚合物-胶体混合物的液膜时，研究了聚合物置于较大胶体顶部的分层现象。通常认为，形成隔离的聚合物胶体层是由于在快速蒸发的二元胶体混合物的大小比例。通过比较实验与理论模型，我们发现，在干燥界面附近的粘度的转变是另一个重要的参数，用于控制在聚合物-胶体混合物的分层层的形成。在高蒸发速率下，表面附近的聚合物浓度增加导致从半稀态到浓态的相变，其中胶体颗粒被动力学地捕获。只有在干燥界面附近的浓缩区形成成层之前，才会发生分层。否则，在形成分离层之前，胶体将被聚合物在浓缩状态下捕获。此外，如果初始聚合物浓度太低而不能在短时间内形成足够高的聚合物浓度梯度，则没有观察到分层。我们的研究结果是相关的开发溶液浇铸聚合物复合材料的油漆，油漆和减反射涂层。
2020-03-11 cond-mat.soft
Demixing of colloid-polymer mixtures in poor solvents
采用密度泛函理论研究了低溶剂质量对胶体和非吸附性聚合物模型混合物流体分层的影响。胶体颗粒被建模为硬球和聚合物线圈作为有效的互穿球，具有硬的相互作用与胶体。该溶剂被建模为一个主溶剂的两组分混合物，被认为是一个背景θ-溶剂的聚合物，和共溶剂的点粒子，从胶体和聚合物中排除。共溶剂排除有利于聚合物的重叠，通过诱导聚合物之间的有效吸引来模拟不良溶剂的效果。对于该模型，推导了基于几何的密度泛函理论，并将其应用于体相流体的相行为。随着共溶剂浓度的增加（恶化溶剂质量），预测的胶体聚合物的双节转移到较低的胶体浓度，促进分层。对于足够差的溶剂，在低胶体浓度下预测重入分层过渡。
2002-04-15 cond-mat.soft
Thermodynamic perturbation theory of the phase behaviour of colloid / interacting polymer mixtures
我们使用热力学微扰理论来计算的自由能和由此产生的相图的二元系统的球形胶体颗粒和相互作用的聚合物线圈在良好的溶剂内的一个有效的单组分表示这种混合物，其中胶体颗粒通过聚合物诱导的耗尽电位相互作用。MC模拟被用来测试自由能的高温膨胀的收敛性。几个聚合物的胶体尺寸比计算的相图有很大不同的胶体和理想的（非相互作用）聚合物的混合物的类似计算的结果，并在良好的整体协议的结果明确的两个组件表示相同的系统，其中包括两个以上的体耗尽力。
2003-05-22 cond-mat.soft
Accurate description of bulk and interfacial properties in colloid-polymer mixtures
大规模的蒙特卡罗模拟的相分离的胶体-聚合物混合物进行，并比较最近的实验。该方法是基于有效的相互作用势的中心单体的自避免聚合物链被用作有效的坐标。通过将聚合物的非理想性与软胶体聚合物的排斥，预测的双结点是在最近的实验非常吻合。此外，界面张力以及毛细管长度与在相共存区的一些点处获得的实验结果定量一致，而无需使用任何拟合参数
2005-05-10 cond-mat.soft
Polymer Crowding and Shape Distributions in Polymer-Nanoparticle Mixtures
大分子拥挤可以影响聚合物的形状，这对于理解聚合物溶液的热力学稳定性以及限制下的生物聚合物（蛋白质、RNA、DNA）的结构和功能是重要的。我们探索纳米粒子拥挤的影响，通过蒙特卡罗模拟和自由体积理论的粗粒度模型的聚合物-纳米粒子混合物的聚合物形状。利用随机游走的几何形状，我们将聚合物线圈建模为有效的可穿透椭球，其形状根据回转张量的特征值的概率分布而波动。占的熵成本的纳米粒子穿透一个更大的聚合物线圈，我们计算拥挤引起的形状分布，回转半径，和非球面性的理想聚合物在θ溶剂中的移位。随着纳米粒子拥挤的增加，我们发现聚合物变得更加紧凑（更小，更球形），与自由体积理论的预测一致。我们的方法可以很容易地扩展到良好的溶剂中的非理想聚合物，并用于在拥挤的环境中的生物聚合物的构象模型。
2014-10-24 cond-mat.soft
Stratification of polymer mixtures in drying droplets: hydrodynamics and diffusion
我们研究了蒸发诱导的分层的短和长的聚合物链的混合物在干燥液滴使用分子模拟。我们系统地研究这个过程中的流体动力学相互作用（HI）的影响，通过比较混合动力学模拟会计HI之间的聚合物通过多粒子碰撞动力学技术与自由排水Langevin动力学模拟忽略相同。我们发现，干燥的超微粒的形态是均匀的，当HI包括在内，但分层的核-壳结构（与短聚合物形成的壳）时，HI被忽略。模拟方法明确地将这种差异归因于两种模型中溶剂的处理。我们合理化的存在（或不存在）的分层通过测量现象学的多组分扩散系数的聚合物混合物。的扩散系数显示的重要性，不仅溶剂回流，但也HI之间的聚合物在控制干燥的超微粒形态。
2020-07-16 cond-mat.soft
Scaling properties in the adsorption of ionic polymeric surfactants on generic nanoparticles of metallic oxides by mesoscopic simulation
我们研究了聚丙烯酸类分散剂在金属氧化物$XnOm$的通用表面上的吸附等温线的缩放作为单体单元的数量的函数，使用静电耗散粒子动力学模拟。模拟显示了这些系统中的标度特性如何出现，以及等温线如何重新标度为通用曲线，再现了报道的实验结果。这些系统的临界指数也得到了，在完美的协议与标度理论的deGennes。一些重要的应用被提及。
2014-02-11 cond-mat.soft physics.chem-ph
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
Simulation and theory of fluid demixing and interfacial tension of mixtures of colloids and non-ideal polymers
利用巨正则蒙特卡罗模拟和密度泛函理论研究了Asakura-Oosawa-Vrij硬球胶体和非吸附聚合物模型的扩展，该模型通过聚合物之间的排斥阶跃函数对势来考虑聚合物的非理想性.模拟结果验证了以前的理论研究结果的位移后，增加聚合物-聚合物排斥的强度，促进混合的趋势。对于增加聚合物-聚合物排斥的强度，模拟和理论一致地预测了自由胶体液-气界面的界面张力，对于共存相中的固定胶体密度差显著降低，并且对于固定聚合物储层填充分数增加。
2005-01-04 cond-mat.soft
Phase behavior of rod-like virus and polymer mixture
我们已经准备了一系列同源的丝状病毒不同的轮廓长度使用分子克隆技术。这些病毒是单分散的，足以形成稳定的近晶相。研究了两个系统。第一个系统由病毒组成，聚合物共价连接到病毒表面。通过对各向同性-双折射相变的研究，我们证明了共价连接的聚合物改变了病毒的有效直径。此外，我们还生产了病毒的混合物，其有效直径的比例变化了五倍。第二个系统由杆状病毒和非吸收性聚合物的混合物组成。利用这个系统，我们研究了各向同性-近晶相变的动力学，并描述了一些意想不到的复杂性的新的亚稳结构的观察。
2000-10-18 cond-mat.soft
Transition from confined to bulk dynamics in symmetric star-linear polymer mixtures
我们报告的线性粘弹性的混合物，包括多臂星（作为模型软胶体）和长线性链均聚物在良好的溶剂。与早期的作品相比，我们研究了对称的混合物（尺寸比为1），并表明聚合物和胶体的反应可以解耦。所采用的实验方案涉及探测不同恒星环境中的线性链动力学。为此，我们研究了具有不同的星质量分数的混合物，这是保持恒定的，而线性链被添加和他们的纠缠平台模量（$G_p$）和终端弛豫时间（$τ_d$）作为其浓度的函数进行测量。两个不同的缩放制度，观察到$G_p$和$τ_d$：在低线性聚合物浓度，观察到一个弱的浓度依赖性，变得更弱的混合物中的恒星的分数增加到星玻璃状制度。另一方面，在较高的线性聚合物浓度，经典的纠缠聚合物缩放恢复。简单的缩放参数表明，两个制度之间的阈值交叉浓度对应的最大渗透星压缩和信号的过渡从局限到散装动力学。这些结果提供了所需的成分来完成软胶体-聚合物混合物的状态图，并在大的聚合物-胶体尺寸比研究其动力学。他们还提供了一种替代方法来探索胶体玻璃化转变和聚合物动力学方面的限制。最后，他们提供了一个新的途径来定制软复合材料的流变性。
2019-02-10 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
Tunable mesoscopic numerical model for bacterial biofilms
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Grupo Interdisciplinar de Sistemas Complejos (GISC)（复杂系统跨学科小组 (GISC)）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Universidad Politécnica de Madrid（马德里理工大学）
该研究提出可调介观模型为细菌生物膜流变学计算提供基础，采用耗散粒子动力学框架与特定算法，明确纳入 EPS 基质内可逆交联，展现生物膜结构受聚合物间及与细菌交联竞争的影响，还提供最小模型助于理解竞争。
2026-07-28 cond-mat.soft physics.comp-ph
Equation of State Based Slip Spring Model for Entangled Polymer Dynamics
发展了一种基于混合粒子和场的介观布朗动力学方法来模拟缠结聚合物熔体。聚合物珠由几个库恩段，和它们的运动是由样品的亥姆霍兹能量，这是一个总和的熵弹性链之间的珠，滑动弹簧，和非键相互作用。缠结效应由滑动弹簧引入，滑动弹簧是连接相同链上的不连续珠或不同聚合物链上的珠的弹簧。滑动弹簧的终端位置在模拟过程中通过动力学蒙特卡罗跳跃方案改变，在链端的滑动弹簧具有速率控制的创建/破坏过程。的速率常数是一致的自由能函数，并满足微观可逆平衡。非键相互作用的自由能是从一个适当的状态方程，它是计算作为一个功能的局部密度通过正交网格通过模拟箱;占它是必要的复制正确的聚合物材料的可压缩性。介观模型调用的参数来自实验体积和粘度数据或原子分子动力学模拟，建立一个“自下而上”的预测框架进行特定化学聚合物系统的滑簧模拟。实施的情况下，顺式-1，4-聚异戊二烯，其结构，动力学，热力学和线性流变学在熔融状态下的定量预测和验证，而无需后验拟合的结果，实验测量的介观模拟方法。
2017-03-27 cond-mat.soft
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
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
Depletion-Induced Forces and Crowding in Polymer-Nanoparticle Mixtures: Role of Polymer Shape Fluctuations and Penetrability
耗尽力和大分子拥挤控制着生物细胞中生物聚合物的结构和功能以及聚合物纳米复合材料的性能。为了隔离和分析聚合物的形状波动和穿透性对耗尽引起的相互作用和拥挤的纳米粒子的影响，我们建模聚合物作为有效的可穿透的椭球体，其形状波动根据一个理想的随机游走的回转张量的特征值的概率分布。在这个模型中，我们应用蒙特卡罗模拟方法来计算耗尽诱导的平均力之间的潜力硬纳米球和拥挤诱导的形状分布的聚合物在蛋白质的限制，其中聚合物线圈可以很容易地被较小的纳米球穿透。通过比较从椭球和球形聚合物模型的预测聚合物场论和自由体积理论的模拟耗尽电位，我们表明，聚合物耗尽诱导的相互作用和拥挤敏感地依赖于聚合物的形状和渗透性，与体热力学相行为的重要影响。
2015-12-31 cond-mat.soft
Segment-Scale, Force-Level Theory of Mesoscopic Dynamic Localization and Entropic Elasticity in Entangled Chain Polymer Liquids
我们开发了一个段尺度，基于力的理论的故障的非纠缠劳斯模型和随后出现的各向同性介观本地化和熵弹性链聚合物液体中的遍历性恢复各向异性爬行运动的情况下。该理论是制定在构象N-动态序参数广义朗之万方程的方法。它是使用场论高斯线程模型的聚合物结构和封闭的普遍方式在链动态二阶矩矩阵的水平。物理思想是，各向同性Rouse模型由于时间持续的分子间接触的动力学出现而失败，所述时间持续的分子间接触由局部链不可交叉性、长程聚合物连接性和链运动的自洽处理以及阻碍它的动态力的综合影响确定。介观局域化长度（管直径）和涌现弹性预测与实验接近定量一致。此外，起始链长的比例与半稀释交叉浓度与一个现实的数值前因子。不同的预测作出各种非对角关联函数，量化的动态本地化的聚合物构象的完整的空间结构。由于局部不可交叉性约束和/或链内结合弹簧被软化，预测管直径膨胀，直到其达到链回转半径，在该点缠结局部化以不连续的方式消失。一个完整的动态相图的破坏介观局域化的构造，这是定性与模拟和聚合的纠缠度的经典概念一致。
2016-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polydispersity Effects in Colloid-Polymer Mixtures
我们研究相分离和瞬态凝胶化的混合物组成的多分散胶体和非吸附聚合物，其中的聚合物的平均尺寸的胶体的比例约为0.063。与先前报道的具有较低胶体多分散性的混合物不同，聚合物的加入不会扩大流体-固体共存区域。相反，我们发现了一个区域的流体-固体共存，具有近似恒定的宽度，但一个意想不到的凹入形状。我们检测到的亚稳态的气液双节点，这引起了两步结晶动力学，可以合理化的分馏效果的存在下。最后，我们发现，分离成多个共存的固相在高胶体体积分数预测平衡统计力学动力学抑制系统达到动态逮捕之前。
2011-06-22 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
Co-non-solvency: Mean-field polymer theory does not describe polymer collapse transition in a mixture of two competing good solvents
智能聚合物是一类现代聚合物材料，通常在溶剂混合物中表现出不可预测的行为。其中一个现象是共同无偿付能力。对于给定的聚合物，当两种（完全）可混溶且竞争的良好溶剂混合在一起时，发生共非溶解性。结果，相同的聚合物在中间混合比内坍缩成紧凑的小球。更有趣的是，当溶剂质量保持良好并且甚至通过添加更好的助溶剂而变得越来越好时，聚合物塌陷。这是一个令人困惑的现象，是由强烈的局部浓度波动驱动的。由于离散粒子的相互作用的性质，Flory-Huggins型平均场参数变得不合适。在这项工作中，我们扩展了先前提出的共同无偿付能力效应的分析[Nature Communications 5，4882（2014）]。我们解释了为什么共同非溶解性是一个通用的现象，可以理解的竞争性置换（共）溶剂组分的热力学处理。这种竞争可导致在溶剂质量改善时聚合物塌陷。不需要特定的化学细节来理解这些复杂的构象转变。因此，预期宽范围的聚合物在竞争良溶剂中表现出类似的可重入线圈-小球-线圈转变。
2015-02-02 cond-mat.soft
Nanorheology of active-passive polymer mixtures is topology-sensitive
我们研究了分散的纳米探针在纠缠的主动-被动聚合物混合物中的运动。通过比较两种结构的线性与非连接和非打结的圆形聚合物，我们证明了新的，丰富的物理出现。对于这两种聚合物结构，随着活性的增加和更多的能量被泵入系统，尺寸小于溶液的缠结阈值的纳米探针移动得更快。对于较大的纳米探针，一个令人惊讶的现象发生：而在线性的解决方案，他们移动定性如前，在主动-被动环解决方案纳米探针{ \it减速}相对于纯被动的条件。我们根据纳米探针与环混合物的冷组分的非平衡、拓扑依赖性缔合（聚类）来合理化这种效应，这让人想起最近发现的[Weber等人，物理修订版信函116，058301（2016）]标量主动-被动混合物中的相分离。我们的结论与细胞核中染色质的微观流变学的潜在联系。
2021-03-17 cond-mat.soft
Universal size and shape ratios for arms in star-branched polymers: theory and mesoscopic simulations
星形聚合物经历了从一组低臂数的松散耦合链到高臂数的密集毛状胶体的转变。这种变化影响溶解度、聚集和流变行为，并且具有很大的实际意义。我们研究的范围内的大小和形状的性质的星分子和它的个别武器后，这种转变。理论计算基于连续链模型，并在$ε=4-d$中以一阶进行。计算机模拟是由耗散粒子动力学和部分由Monte Carlo方法，结果表明非常好的协议与选定的一组属性已知从以前的模拟。理论和模拟提供了定性相似的趋势时，增加的数量的武器，但更高阶的近似理论，以实现良好的定量协议。
2019-04-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Polymers pushing Polymers: Polymer Mixtures in Thermodynamic Equilibrium with a Pore
我们通过制定二元聚合物混合物的状态方程来研究聚合物从聚合物混合物中分配到纳米尺寸的空腔中，假设两种聚合物组分中只有一种（较小的）可以穿透空腔。通过推导分配平衡方程并数值求解，我们引入了“聚合物-推动-聚合物”的概念来描述非渗透聚合物对渗透聚合物的分配作用。即使在一个非常简单的模型的二元聚合物混合物的聚合物分区到一个孔中示出依赖于在一个复杂的方式上的聚合物混合物的组合物和/或孔隙渗透惩罚。这可能导致增强以及减少分区，由于我们详细分析了两个独立的能量尺度。
2012-08-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
Interfaces in partly compatible polymer mixtures: A Monte Carlo simulation approach
讨论了对称高分子混合物（AB）共存相界面附近的高分子线团结构，以及吸附在界面上的相同链长N的对称二嵌段共聚物的结构。利用大规模并行计算机（CRAY T3D）对简单立方晶格上的键涨落模型进行了蒙特卡罗模拟。虽然在强偏析极限的均聚物线圈平行于界面取向，二嵌段形成"哑铃“垂直于界面取向。然而，在稀的情况下（“蘑菇状结构”而不是“刷状结构”），二嵌段仅被弱拉伸。得到了单体在聚合物链端和中心的分布函数，并与自洽场论作了比较。
1997-06-27 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 Behavior in Thin Films of Confined Colloid-Polymer Mixtures
利用自洽场和密度泛函理论，我们首次研究了聚合物接枝的两个软表面之间的胶体/聚合物膜的胶体自组装。随着胶体浓度的增加，薄膜在平面上经历了一系列从无序液态$\to$稀疏方形$\to$六方（或混合方形-六方）$\to$密集方形$\to$圆柱结构的转变，这是聚合物刷的熵弹性与胶体颗粒的空间堆积效应之间的竞争所致.相图显示了不同的层内有序结构的稳定区域，作为胶体浓度的变化和分层过渡的聚合物接枝密度降低。我们的研究结果显示了一种新的控制机制，以稳定有序的薄膜内的结构。
2006-10-21 cond-mat.soft
Dynamics of Polydisperse Polymer Mixtures
我们开发的多分散聚合物的扩散动力学的化学电势梯度的存在下，在管模型的上下文中（与所有物种纠缠）的一般分析。我们得到了一组耦合动力学方程的时间演化的聚合物密度显式导出的系数。对于化学多分散性（一组除了具有焓相互作用强度的连续谱之外相同的链）的情况，在某些情况下可以完全求解耦合方程。对于这些，我们研究的线性化模式光谱淬火后，通过旋节线，有和没有一个被动的（聚合物）溶剂。我们还研究了更常见的情况下，长度多分散链在不良溶剂。
2002-10-25 cond-mat.soft
Pair interactions between complex mesoscopic particles from Widom's particle-insertion method
我们证明，Widom的粒子插入技术提供了一个方便和有效的方法来确定复杂的，复合软物质粒子在零密度极限之间的有效对相互作用。通过三种不同的测试系统，即两亲性树枝状聚合物，静电聚合物和涂有静电聚合物的胶体，我们证明了所提出的方法的有效性和功率。
2010-10-07 cond-mat.soft physics.comp-ph
Phase separation in soft repulsive polymer mixtures: foundation and implication for chromatin organization
本文提出一种超粗粒化模型，将聚合物表示为可重叠的介观软珠，基于平均场理论研究均聚物混合物的相分离行为，并与数值模拟对比揭示混溶性相图的普适特征，进而将分析推广到随机共聚物体系，为细胞核内染色质组织提供理论启示。
2024-09-04 cond-mat.soft
Phase diagram of mixtures of colloids and polymers in the thermal crossover from good to $θ$ solvent
我们确定的混合物的球形胶体和中性非吸附聚合物的相图之间的热交叉区域的$θ$点和良好的溶剂制度。我们使用广义自由体积理论（GFVT），只要$q = R_g/R_c\lesssim 1$（$R_g$是聚合物的回转半径，$R_c$是胶体半径），该理论就相当准确。接近$θ$点的相图是不是很敏感的溶剂质量，而接近良好的溶剂区域，溶剂质量的变化修改显着的临界点和双节点的位置。我们还分析了带电胶体和聚合物的水溶液的相行为，使用由Fortini等人提出的GFVT的扩展，J. Chem.Phys.128，024904（2008）。
2015-10-08 cond-mat.soft
Gelation and Re-entrance in Mixtures of Soft Colloids and Linear Polymers of Equal Size
本研究通过粘弹性与小角X射线散射实验，揭示等尺寸星形软胶体与线性聚合物混合物随聚合物含量增加呈现液体—凝胶—重入液体转变，并以耗尽力、去溶胀和网孔效应解释其机理。
2023-02-02 cond-mat.soft
Theoretical study of line and boundary tension in adsorbed colloid-polymer mixtures
本文对吸附态胶体-聚合物混合物界面势进行了扩展理论研究。为了描述在硬壁附近的胶体-聚合物混合物，使用简单的Cahn-Nakanishi-Fisher自由能泛函。体相行为和基质-吸附物相互作用的自由体积理论与聚合物胶体尺寸比q=0.6和q=1的理想聚合物建模。界面势的构造与帮助下，从一个Fisher-Jin交叉约束。通过操纵交叉密度，可以从自然的、单交叉的剖面获得完整的界面势。线张力在部分润湿制度和沿预湿的边界张力计算从界面电位。线张力具有两种符号，并且随着接触角的增大而减小。线张力在接近一级润湿转变时为正值10^-14 - 10^-12 N，在远离一级润湿转变时，线张力通过零并减小到负10^-14 - 10^-12 N。沿预湿边界张力的计算屈服值从预湿临界点处的零增加到一阶润湿时的线张力值。
2014-06-23 cond-mat.soft
A structural comparison of models of colloid-polymer mixtures
我们研究胶体流体的结构与参考胶体聚合物的混合物。我们比较的Asakura-Oosawa（AO）理想化的胶体-聚合物混合物与完整的双组分模型的一个组件的描述。我们还考虑了Morse势，变程相互作用，其中的基态集群是已知的。映射这些系统之间的状态点，我们发现，对结构的完整AO模型同样很好地描述了莫尔斯潜在的或一个组件AO的方法。我们采用最近发展起来的方法来确定在体相流体中的基态团簇相关的Morse势。令人惊讶的是，当我们测量集群人口，我们发现莫尔斯流体是显着更接近完整的AO流体比一个组件AO描述。
2009-11-23 cond-mat.soft
Macroscopic rotation of active colloids in a colloid-polymer mixture confined inside a spherical cavity
从研究通过分子动力学模拟，我们报告的结果，在活性胶体和被动聚合物的混合物，被限制在一个球形容器内的排斥边界的结构和动力学。这样的系统在生物聚合物的背景中模拟细菌的存在。在完全被动的情况下，所有的相互作用都是以这样一种方式选择的，即在富胶体和富聚合物相之间的平衡共存。在大部分研究中，所选择的成分会产生Janus结构;球体的一侧被胶体占据，其余部分被聚合物占据。这种部分潮湿的情况几乎模仿了完全被动场景中的中性墙。在向胶体引入速度对齐活动之后，富含聚合物的域的形状改变为椭圆体的形状，围绕其长轴，富含胶体的域获得宏观角动量。在稳定状态下，该轴的方向通过扩散而演变，这意味着被动域也被主动粒子设置为运动。
2021-12-01 cond-mat.soft
Phase separation of a model binary polymer solution in an external field
本文用沉降平衡法研究了不相容线性聚合物的简单二元混合物在溶液中的相分离，该方法从引力场中不均匀混合物的密度分布中提取混合物的渗透压。在蒙特卡罗模拟中，可以调整场以引起显著的不均匀性，同时保持密度分布足够平滑，以使流体静力平衡的宏观条件保持适用。该方法在这里适用于一个简化的理想模型，但相互避免的聚合物，很容易在相对较低的密度相分离。的Monte-Carlo数据解释的帮助下，从一个简单的，二阶维里系数理论计算的近似体相图。通过推导聚合物质量中心之间的有效势，聚合物的二元混合物被粗粒化为"软胶体“图片，这让人想起不相容原子混合物的Widom-Rowlinson模型。这种方法显着加快了模拟，并准确地再现了完整的单体解析模型的行为。
2005-08-31 cond-mat.soft
Influence of hydrodynamic interactions on stratification in drying mixtures
采用非平衡分子动力学模拟研究了流体动力学相互作用对长链和短链聚合物混合物在干燥过程中垂直分离（分层）的影响。在与以前的计算机模拟和理论建模，短聚合物分层的顶部的长聚合物在顶部的干燥膜时，聚合物之间的流体动力学相互作用被忽略。然而，没有分层发生在相同的干燥条件下，流体动力学相互作用时，通过一个明确的溶剂模型。我们的分析表明，缺乏流体动力学相互作用的模型不忠实地代表分层干燥的混合物，在最近的分析与理想化的模型diffusiophoresis协议，必须纳入这样的模型在未来。
2018-03-30 cond-mat.soft
Many-Chain Effects on the Co-nonsolvency of Polymer Brushes in a Good Solvent Mixture
聚合物刷通常在良溶剂中溶胀，在不良溶剂中塌陷。聚合物刷的异常响应，所谓的共不溶，是刷在良好溶剂混合物中反直觉地塌陷的现象。在这项工作中，我们采用分子动力学模拟研究的结构特性的接枝聚合物上发生的共不溶。以不同接枝密度的刷为研究对象，研究了拓扑排斥体积对共不溶性的影响。我们发现，刷的高度遵循一种新的缩放行为的接枝密度$h \sim σ_{\text g}^{0.71}$在共-非溶剂混合物。利用标度指数和Alexander-de Gennes理论，得到了预测单体密度的解析函数。共非溶剂中的多链效应导致分子间和分子内桥连结构的形成。增加接枝密度需要较低的成环事件发生，因为分子间的桥接，导致不同的结构特性。我们报告的平均厚度，聚合物的取向，和成环的概率随着接枝密度的增加而变化。在此基础上，以平均厚度和取向为序参量，构建了聚合物刷体系的相图。我们的模拟和分析结果揭示了在聚合物刷共不溶的性质，在一个明确的方式，并将有助于提供实际的应用，如药物输送和传感器设备的指导方针。
2019-08-23 cond-mat.soft
Multiscale Modeling of Binary Polymer Mixtures: Scale Bridging in the Athermal and Thermal Regime
在软物质物理学中，获得一种严格可靠的方法来连接不同长度尺度的聚合物共混物和复合材料的计算机模拟是一个非常理想的目标。本文提出了一种多尺度建模方法，用于有效地计算二元均聚物共混物的静态结构性质。该程序结合了两种不同的长度尺度上的聚合物链的计算机模拟，使用一个统一的原子表示的更精细的结构和一个高度粗粒度的方法在介观尺度上，其中链被表示为软胶体粒子通过有效的潜力相互作用。讨论了一种通过逆映射结合结构信息的方法，该方法可以有效地计算部分关联函数，并与完全联合原子模拟的结果进行了比较。对于相图的均匀区域中的几种混合物，以有效的方式获得几种聚合物混合物的结构。然后，该方法扩展到通过一个有效的chi参数将热波动。由于该方法是分析性的，因此可以完全转移到许多系统。
2010-08-05 cond-mat.soft
