The effect of confinement and stiffness on the conformational change of a semiflexible homopolymer chain
我们分析了一个无限长(和有限)的线性半柔性均聚物链之间的两个几何约束(A和B)在良好的溶剂条件下的二维限制的性质。约束是阶梯形的不可穿透的线。用完全有向自回避行走的格点模型列出了受限链行走的信息,用精确计数技术讨论了受限链构象的正则系综,讨论了链的平衡统计.我们得到的概率聚合的限制灵活的链段的一端(聚合物列车)或两端的限制链躺在阶梯形的约束(聚合物桥和弧)。我们还用巨正则系综理论计算了约束对链的约束力和链对几何约束的约束力,并讨论了约束力变化的性质。
2016-07-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamically Stable Knots in Semiflexible Polymers
本研究通过副本交换蒙特卡罗模拟比较了粗粒化半柔性聚合物的珠-簧与珠-棒模型,发现低温下键长与非键相互作用距离比值偏离1时会出现热力学稳定的结相,并揭示了其类一阶结构转变及自由能垒估计。
2024-02-15 cond-mat.soft
Flow-Induced Helical Coiling of Semiflexible Polymers in Structured Microchannels
半柔性(生物)聚合物的构象研究通过几何结构的微通道的流动。使用介观流体动力学模拟,我们表明,聚合物经历了棒到螺旋过渡,因为它从狭窄的高速区域移动到宽的低速区域的通道。瞬时螺旋形成是半柔性聚合物的非平衡和非稳态屈曲转变的结果,所述半柔性聚合物经受源自通道中的流体速度变化的压缩力。螺旋特性取决于通道的直径比、聚合物弯曲刚度和流动强度。
2012-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Shape spectra of elastic shells with surface-adsorbed semiflexible polymers
本研究通过粗粒化分子动力学模拟,探究表面吸附半柔性聚合物对受压弹性球形壳形态的调控机制,发现聚合物局域化强度、浓度及链长可诱导不同形状变化,为合成壳形状调控及生物非球形结构成因提供参考。
2025-09-04 cond-mat.soft physics.comp-ph
Theoretical estimation of density profile of semiflexible polymers adsorbed on a surface and thermodynamic glass transition scenario by means of the Bethe-Peierls approximation
我们开发了一个理论描述的密度分布的半柔性聚合物吸附到一个平面表面上。理论分析由两部分组成。作为第一部分,我们计算的密度分布的吸附聚合物的开发扩展的Bethe-Peierls近似的情况下,非均相系统。这种方法依赖于单链吸附理论和格点形式的自洽场论的结合。半柔性链的描述,将一个有限的配位数的晶格的考虑,在以前的Silberberg方法的精神。发达的晶格理论采用了最近邻对的片段和有限的链长之间的相互作用。在无限配位数的极限下,该理论完全映射为Scheutjens-Fleer理论。作为所开发的方法的第二部分,我们计算的构型熵,调查如何的密度结构的半柔性聚合物的表面附近的非吸收表面附近的玻璃化转变温度和增强附近的强吸引力的表面可能降低。
2013-07-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Adsorption of Externally Stretched Two-Dimensional Flexible and Semi-flexible Polymers near an Attractive Wall
我们研究分析模型的二维,部分定向,柔性或半柔性的聚合物,附着到一个有吸引力的墙,这是垂直于首选的方向。此外,聚合物通过外部施加的力拉伸。我们发现,墙壁上的聚合物有一个显着的效果。对于小于非顺序最近邻吸引力的壁吸引力,在壁处的单体分数为零,模型与没有壁的聚合物的模型相同。然而,对于大于,在壁处的单体的分数经历从在低温和小力下的1到在较高温度和力下的0的一级转变。我们提出了这种转变的相图。蒙特卡罗模拟证实了我们的结果。
2009-06-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Conformational Mechanics of Polymer Adsorption Transitions at Attractive Substrates
利用多正则计算机模拟研究了半柔性非格点均聚物模型在吸引衬底附近的构象相。在我们的聚合物-基质模型中,非键合的单体对以及单体和基质通过吸引力范德华力相互作用。为了表征该混合系统的构象相,我们分析了能量和结构量的热波动,以及足够的对接参数。引入与表面吸引力强度有关的溶剂参数,构造并讨论了溶解度-温度相图。除了吸附和解吸的构象的主要阶段,我们确定了其他几个相变,如能量占主导地位的结晶低温结构和球状熵占主导地位的构象之间的冻结过渡。
2009-07-17 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Effect of Geometrical Constraint on Conformational Properties of a Polymer Chain
本文分析了在良溶剂条件下,几何约束对受限于两个约束之间的无限长线性半柔性高分子链的二维构象性质的影响。约束条件是两个不可穿透的阶梯形曲面,对于二维空间,曲面是一维直线。通过引入链中每一圈所需弯曲能的Boltzmann权重来解释链的半柔性,并通过使用链的自避免行走模型来解释链的良好溶剂条件。我们已经计算出精确的临界值的步骤逸度聚合所需的一个无限长的聚合物链之间的约束约束限制为不同的值之间的分离的约束定向版本的模型。我们还计算了可能的最大值,最小值的持久长度为这样的链和最大值的弯曲能量所需的链中的每一个转折之间的限制分离的几个值。
2010-10-14 cond-mat.soft
Controlling the Interactions between Soft Colloids via Surface Adsorption
通过采用单体分辨的计算机模拟和分析的基础上的聚合物标度理论的考虑,我们分析的构象和相互作用的多臂星型聚合物强烈吸附在一个光滑的,二维平面。我们发现一个更强的伸展臂以及更强的排斥,有效的相互作用比在三维的情况下。特别地,星形大小与臂$f$的数量成比例为$\sim f^{1/4}$,有效相互作用为$\sim f^{2}$,分别与三维中的$\sim f^{1/5}$和$\sim f^{3/2}$相反。我们的研究结果表明,几何约束可以对有效的相互作用和随后的软胶体一般的相关性,其中的构象可以改变作为一个结果的几何约束强加给他们的戏剧性的效果。
2013-04-12 cond-mat.soft
Random Surface Statistical Associating Fluid Theory: Adsorption of n-Alkanes on Rough Surface
链流体的吸附性质从基础和工业的角度来看都是令人感兴趣的。基于密度泛函理论(DFT)的模型是允许描述表面现象的最合适的技术之一。同时,统计缔合流体理论(SAFT)成功地描述了链流体的PVT性质。在本出版物中,我们已经开发了新版本的SAFT-DFT方法,称为RS-SAFT,它能够描述短烃在几何粗糙表面上的吸附。我们的理论的主要优点是应用到自然粗糙表面上的吸附与正常和横向的异质性。出于这个原因,我们提出了工作流程,其中使用我们以前的工作[1]中开发的理论方法分析真实固体样品的表面,并通过简单流体的低温吸附等温线测量进行实验。结果表明,RS-SAFT可以预测链流体的吸附性能,同时考虑到表面样品的几何形状。为了测试我们的工作流程,我们研究了己烷吸附在炭黑与最初未知的几何形状。正己烷在303 K和293 K吸附的理论预测与相应的实验数据吻合较好。
2018-11-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
CO adsorption on close-packed transition and noble metal surfaces: Trends from ab-initio calculations
用密度泛函理论研究了CO在3 d排的Co,Ni,Cu,4 d排的Ru,Rh,Pd,Ag和5 d排的Ir,Pt,Au等金属表面上的吸附趋势.特别是,我们关注的趋势的吸附能,几何形状,振动特性和其他参数来自基板的电子结构。在我们的设置,如交换相关功能的选择,赝势的选择和基组的大小,衬底弛豫的具体变化的影响进行了仔细的评估。我们发现,虽然吸附物-基质复合物的几何和振动性质的计算精度很高,与梯度校正的Perdew-Wang交换相关能计算的吸附能被高估。此外,计算往往有利于吸附位点具有较高的协调,导致在错误的Rh,Pt和Cu表面的吸附位点的预测(中空,而不是顶部)。修正后的Perdew-Burke-Erzernhof泛函(RPBE)导致过渡金属的吸附能较低(即更现实),但对贵金属的结果错误-预测了Ag和Au的吸热吸附。站点首选项保持不变。我们讨论了整个周期表的基板的电子结构的趋势,总结了国家的最先进的CO吸附在紧密堆积的金属表面。
2004-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Confinement effects on the random sequential adsorption packings of elongated particles in a slit
采用数值模拟的方法分析了二维细长颗粒(discorectangles)填充到两个平行壁之间的狭缝中的行为。使用随机顺序吸附模型与连续的位置和取向的自由度的填料。颗粒的纵横比(长宽比,$\varepsilon=l/d$)在$\varepsilon \in [1;32]$的范围内变化,而壁之间的距离在$h/d\in [1;80]$的范围内变化。数值研究了堵塞状态下沉积物的性质(覆盖率、序参量和粒子间的长程(逾渗)连通性)。$\varepsilon$和$h$的值显著影响填料的结构和渗流连通性。特别是,所观察到的非平凡的依赖性的干扰覆盖$φ(\varepsilon)$或$φ(h)$的解释由不同的几何因素的相互作用有关的限制,粒子取向的自由度和排除的体积效应。
2021-07-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Multiscale entanglement in ring polymers under spherical confinement
利用先进的数值方法研究了半柔性打结聚合物环中几何纠缠和拓扑纠缠的相互作用。通过使用严格的和强大的算法定位结,我们的特点是如何结长度lk取决于环的轮廓长度,Lc和半径的限制球,Rc。在没有和强约束的情况下,我们观察到弱结本地化和完全结离域,分别。我们表明,复杂的相互作用的lk,Lc和Rc无缝桥接这两个限制可以包含一个简单的缩放参数的基础上偏转理论。同样的论点被用来合理化的多尺度特性的纠缠,出现越来越多的限制。
2011-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Mixture of neutral and dipolar-hard spheres confined in a slit pore: field-induced population inversion and demixing
我们用蒙特卡罗模拟研究了非加性直径的中性和偶极硬球的二元混合物。为了了解人口反转的一个开放的孔隙和分层相变之间的相互作用,混合物被认为是在散装和限制在两个平行的硬墙建模狭缝孔。如前所示,在孔中施加均匀场以控制其组成。用吉布斯蒙特卡罗方法研究了体相和孔隙中的分层线。开孔散装混合物平衡研究的正则/巨正则模拟的组合。一个温和的静电耦合被认为是保持接近的条件下,其中已观察到在零场的少数物种的吸附跳跃。分层线给出了在批量和两个不同的孔隙宽度在平行和正常的领域,连同人口反转路径。类似的几何约束的效果,一个正常的字段被发现有利于混合状态,使粒子数反转不干扰去混合。平行场导致更复杂的场景。对今后工作的一些迹象进行了简要讨论。
2011-09-01 cond-mat.soft physics.class-ph