Polymer Shape Anisotropy and the Depletion Interaction
我们计算了由于聚合物耗尽引起的有效球-球相互作用的第二维里系数和第三维里系数。通过利用典型聚合物构象的各向异性，我们可以考虑与球形内含物尺寸大致相同的聚合物。我们认为，最近的实验可以证实这种各向异性。
1999-01-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Depletion theory and the precipitation of protein by polymer
用聚合物链段的耗尽理论重新解释了半稀释聚合物溶液中纳米粒子的耗尽理论。讨论了平均场论的局限性和扩展.推导出两个小球之间相互作用的显式表达式。一般形状的粒子的耗尽自由能以电容或有效斯托克斯半径的形式给出。这为聚合物对蛋白质沉淀的影响提供了接近定量的解释。
2008-07-31 cond-mat.soft q-bio.BM
Polymer induced depletion potentials in polymer-colloid mixtures
通过理论和计算机模拟计算了良溶剂中聚合物相互作用引起的两个胶体板之间或两个胶体球之间的耗尽相互作用。一个简单的分析理论被证明是定量准确的情况下，两个板。一个相关的耗尽电位推导出两个领域，它也同意与直接的计算机模拟。基于理想聚合物的理论随着聚合物浓度的增加而显示出重要的偏差：它们高估了所有密度下两个板或两个球之间的耗尽电位的范围，最大的相对变化发生在稀释状态。他们低估了两块板接触时的阱深，但高估了两个球体的阱深。还使用粗粒化方法计算了耗尽势，该方法将聚合物表示为“软胶体”：在稀释状态下发现了良好的一致性。最后，聚合物对胶体-胶体渗透维里系数的影响与聚合物-胶体混合物的相行为有关。
2002-03-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Depletion effects and loop formation in self-avoiding polymers
利用Langevin动力学方法研究了自回避聚合物在理想溶液和拥挤溶液中的成环动力学。一个丰富的动力学的结果从竞争的两个拥挤引起的效果：耗尽吸引力和增强的粘性摩擦。对于短链，增强的摩擦力减缓了循环，而对于长链，耗尽吸引力使其更频繁和持久。我们讨论了在活细胞中染色质循环的研究结果可能的相关性。
2006-10-09 cond-mat.soft
Depletion interactions of non-spherical colloidal particles in polymer solutions
我们考虑各向异性的胶体颗粒浸没在长的，灵活的，和非吸附聚合物的溶液中。对于最近合成的粒子的哑铃形状组成的两个相交的球体和透镜形粒子与球形表面，我们计算的各向同性和各向异性的相互作用参数，确定的浸没自由能和取向相关的耗尽粒子之间的相互作用，所引起的聚合物。精确的结果得到随机行走（理想）的聚合物链。
2005-01-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Convective Depletion During The Fast Propagation Of A Nanosphere Through A Polymer Solution
建立了纳米球在半稀释聚合物溶液中快速运动时的非线性对流损耗理论。对于纳米球，劳斯近似中的自洽场论通常是合理的。对流耗尽方程的自相似解被认为在高速下是可行的。分析了粒子运动前薄边界层的性质。对流损耗的一个例子是当带电荷的蛋白质在高电场的影响下移动通过半稀释聚合物时。蛋白质的速度与磁场的五次方成正比。该理论可用于解释微芯片电泳分离蛋白质混合物。
2003-12-09 cond-mat.soft
Polymer depletion interaction between two parallel repulsive walls
用场论方法研究了柔性长链聚合物稀溶液中两平行排斥壁间的耗尽相互作用。特别注意在良溶剂中与聚合物相关的链单体之间的自回避。我们的直接方法避免了将实际聚合物链映射到有效的硬球或软球上。我们将所得结果与最近的蒙特卡罗模拟[A. Milchev和K. Binder，Eur.物理杂志B 3，477（1998）]和非离子聚合物稀溶液中球形胶体颗粒与平面壁之间的耗尽相互作用的实验结果[D.鲁德哈特角Bechinger和P. Leiderer，Phys. Rev. Lett. 81，1330（1998）]。
2001-11-01 cond-mat.soft
Influence of Solvent Quality on Depletion Potentials in Colloid-Polymer Mixtures
正如经典的Asakura-Oosawa（AO）模型所解释的那样，非吸附性聚合物的耗尽引起的胶体颗粒之间的有效吸引力可以驱动胶体-聚合物混合物分层成富胶体相和贫胶体相，这与水的净化、食品和药物的稳定性以及生物细胞中的大分子拥挤具有实际意义。通过将聚合物线圈理想化为有效的可穿透球体，AO模型定性地捕获了聚合物耗尽对胶体悬浮液热力学相行为的影响。在以前的工作中，我们扩展了AO模型，将非球面聚合物构象，并表明随机游走线圈的波动形状可以显着修改耗尽电位[W。K. Lim和A. R. Denton，软物质12，2247（2016）; J. Chem. Phys. 144，024904（2016）]。我们进一步证明，在拥挤的环境中聚合物的形状敏感地依赖于溶剂的质量[W。J. Davis和A. R. Denton，J. Chem.Phys.149，124901（2018）]。在这里，我们应用蒙特卡罗模拟分析溶剂质量对耗尽电位的硬球胶体和非吸附聚合物线圈的混合物，建模为椭球体的主半径波动根据随机游走统计的影响。我们考虑自避免和非自避免随机游动，分别对应于良好和θ溶剂中的聚合物。我们的模拟结果表明，耗尽等分子量的聚合物诱导更强的吸引力胶体在良好的溶剂比在θ溶剂，并确认耗尽的相互作用显着影响的非球面聚合物构象。
2021-08-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A polymer-tethered particle confined in a slit
利用分子动力学模拟研究了受限条件下毛状纳米粒子的形状变化。我们讨论了这些粒子在具有惰性壁或吸引壁的狭缝中的行为。我们假设只有链壁相互作用是吸引的。示出了与壁的相互作用的强度和狭缝的宽度对颗粒配置的影响。在有吸引力的表面的情况下，我们发现了新的结构，其中链连接到两个墙壁，并在它们之间形成桥梁：支柱，对称和不对称的线轴，沙漏。在具有强烈吸引力的壁的宽孔中，毛状颗粒吸附在其中一个表面上并形成“丘”或海星状结构。
2022-10-03 cond-mat.soft
Depleted Depletion Drives Polymer Swelling in Poor Solvent Mixtures
大分子在溶剂混合物中的溶解度往往表现出惊人且矛盾的性质。例如，当给定聚合物的两种良好混溶的不良溶剂混合在一起时，相同的聚合物可以在中间混合比内溶胀。我们结合计算机模拟和理论论证，揭示了第一个微观的，通用的起源，这种膨胀，膨胀，崩溃的情况。我们表明，这种现象自然出现在恒定的压力在纯排斥成分的混合物，特别是当一个微妙的平衡的熵驱动的耗尽相互作用实现。
2016-09-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymer brush-induced depletion interactions and clustering of membrane proteins
我们采用Asakura-Oosawa型理论模型和粗粒度分子动力学模拟研究了可移动聚合物刷对生物膜中蛋白质的影响。刷状聚合物诱导的蛋白质间的耗尽吸引力随刷状聚合物的大小呈非单调变化。耗尽相互作用，这是由蛋白质的大小刷聚合物之间的接枝距离的比率，线性增加刷的大小，只要聚合物刷的高度是短于蛋白质的大小。然而，当刷高度超过蛋白质大小时，蛋白质之间的耗尽吸引力略微降低。我们还探讨了刷状聚合物诱导的组装的一个大的蛋白质簇，这可能是相关的整合素纳米簇形成和信号转导的实验观察的许多分子机制之一。
2021-02-25 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Depletion interaction between cylindrical inclusions in polymer brushes
本文通过分子动力学模拟和 Asakura-Oosawa 理论研究了聚合物刷中圆柱形夹杂物间的耗尽吸引，发现相关团簇是吸引的基本单元，且高刷中聚合物熵与耗尽吸引竞争导致相互作用随刷高非单调变化，并揭示了其在糖萼诱导蛋白质簇形成中的潜在机制。
2025-07-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Entropic force in a dilute solution of real ring polymer chains with different topological structures in a slit of two parallel walls with mixed boundary conditions
本文通过分子动力学模拟研究不同拓扑结构真实环形聚合物链在混合边界条件狭缝中对壁面施加的熵力，结果与理想环形聚合物解析结果定性一致，并指出其在材料工程、生物过程及MEMS/NEMS减摩中的潜在应用。
2024-01-17 cond-mat.soft
Spatial organization of slit-confined melts of ring polymers with non-conserved topology: A lattice Monte Carlo study
本文通过晶格蒙特卡洛模拟研究狭缝约束下环状聚合物熔体的空间组织，发现约束增大链尺寸和打结倾向、减少环间连接，可调控网络力学性能，并表明缠结仅源于成对环-环连接。
2023-07-04 cond-mat.soft
Depletion effects in colloid-polymer solutions
表面张力，吸附，和耗尽厚度的聚合物接近一个单一的非吸附胶体球计算通过Monte Carlo模拟。我们认为聚合物在良好的溶剂条件下，并在良好的溶剂和$θ$行为之间的热交叉区域。在稀释状态下，我们考虑$q$的宽范围值，从$q = 0$（平面）到$q\approx 30$-50，而在半稀释状态下，对于$ρ_p/ρ_p^*\le 4$（$ρ_p$是聚合物浓度，$ρ_p^*$是其重叠值），我们仅考虑$q = 0,0.5,1$和2。结果与现有的理论预测进行了比较，验证了现有的标度参数。场理论的结果，无论是在稀的和在semidilute制度，是在良好的溶剂条件下的聚合物的数值估计，在很好的协议。
2014-05-05 cond-mat.soft
Elongation/Compaction of Giant DNA Caused by Depletion Interaction with a Flexible Polymer
用单DNA观察法研究了柔性聚合物PEG对巨DNA结构的影响。在稀释的DNA条件下，单个DNA通过离散的螺旋-小球转变呈现紧凑状态，而在浓缩溶液中，DNA分子通过宏观相分离表现出延伸的构象。DNA拉伸状态的长轴长度比紧凑状态的长轴长度大约1000倍。相分离在高DNA浓度发生在较低的PEG浓度比在低DNA浓度的压实。这些相反的变化在DNA分子的构象解释的自由能，包括耗尽相互作用。
2005-09-29 cond-mat.soft
Polymer nano-doplets forming liquid bridges in chemically structured slit pores: A computer simulation
采用柔性高分子链的粗粒珠-弹簧模型，利用分子动力学模拟研究了吸附在化学修饰平板表面的高分子纳米液滴的结构.我们考虑固着液滴在半径为R_D的圆形亲液（吸引单体）区域上，而基底的其余部分是疏液的。研究了液滴形状及其接触角随R_D的变化规律，并得到了液滴的密度分布。此外，液滴吸附在两个壁形成一个狭缝孔与两个亲液的圆形区域正好相反的相互作用进行了研究，注意两个壁之间的液体桥的形成。我们的研究的一个中心结果是在不同的壁分离以及液滴合并的动力学的两个基板壁之间的力的测量。我们的研究结果相比，各种唯象理论开发的液滴的介观，而不是纳米尺寸。
2004-11-25 cond-mat.soft
Reentrant glass transition in a colloid-polymer mixture with depletion attractions
进行光散射实验，我们表明，引入短程吸引力的胶体悬浮液的近硬球通过添加自由聚合物产生新的玻璃化转变现象。我们观察到一个戏剧性的加速的密度波动相当于一个胶体玻璃的熔化。增加吸引力的强度，系统冻结成另一个非遍历状态，共享一些定性特征与凝胶状态发生在较低的胶体包装分数。这种重入玻璃化转变与最近的理论预测定性一致。
2002-03-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Self-assembly of colloidal polymers via depletion-mediated lock and key binding
我们研究了耗尽诱导的锯齿状胶体的自组装。使用国家的最先进的蒙特卡罗模拟技术，明确对待的耗尽剂颗粒，我们证明了胶体组装的锁和钥匙的机制，导致胶体聚合。所形成的链的形态敏感地取决于胶体压痕的大小，较小的值另外允许链分支。与有吸引力的补丁的球体的情况下，韦特海姆的热力学微扰理论未能提供一个完整的定量描述的聚合过渡。我们跟踪这一失败，忽略了包装效果，我们引入了一个修改后的理论，更好地解释了胶体的形状，产生改进的协议与模拟。
2014-01-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymer Induced Bundling of F-actin and the Depletion Force
当惰性高分子聚乙二醇（PEG）的浓度超过临界值C_o时，F-肌动蛋白溶液中出现“集束”现象。在一定的PEG分子量和离子强度范围内，C_o可以表示为这两个变量的函数。该过程是可逆的，但滞后也观察到在溶解的束，与离子强度有很大的影响。额外的肌动蛋白丝能够连接先前形成的纤维束。几乎没有聚合物（如果有的话）与束结构相关。连续估计的Asakura-Oosawa耗尽力，库仑排斥，范德华势相结合的捆绑效应和滞后的部分解释。猜想提出有关的明显限制束的大小。
2004-01-14 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Hard sphere fluids in annular wedges: density distributions and depletion potentials
利用基本测度密度泛函理论、各向异性积分方程和数值模拟方法，分析了两个大溶质球或一个大溶质球与近壁面形成的环形狭缝中溶剂硬球的密度分布和吸附.我们发现，缝隙中密度分布的主要特征是由中心障碍物附近的有效二维圆盘系统描述的。对于大的溶质-溶剂尺寸比，由此产生的耗尽力有一个简单的几何解释，给出了一个精确的“胶体”限制耗尽相互作用。对于中等大小的比例5. 10和高溶剂填充分数大于0.4，显式密度泛函的结果显示了一个深的吸引力以及在溶质接触的耗尽电位，可能表明在低溶质和高溶剂填充分数的二元混合物中的分层。
2009-03-15 cond-mat.soft
Manipulation of Colloids by Nonequilibrium Depletion Force in Temperature Gradient
实验研究了温度梯度下聚合物溶液中胶体的非平衡分布。聚焦激光引起的局部温度的轻微升高将胶体推向热区域，导致胶体的捕获，而不管其自身的热泳性质。的放大捕获的胶体密度与聚合物浓度的测量，并定量地解释了流体动力学理论。吸引力的起源是由聚合物的热泳维持的不均匀聚合物分布驱动的胶体的迁移。这些结果显示了如何控制胶体的热泳性能。
2009-04-22 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
New Field Model of Polymer/Nanoparticle Mixture-Realizing Discreteness in the Continuous Description
场论方法是预测聚合物体系组装结构的有效方法。然而，对于聚合物/纳米颗粒混合物，连续密度描述不适合于捕获颗粒的真实组装，特别是当颗粒的尺寸远大于聚合物链段时。在这里，我们开发了一个基于场的模型，其中粒子最终是离散的，因此它可以克服传统场描述的缺点，例如，对聚合物-颗粒界面和排除体积相互作用的不充分和粗糙的处理。我们应用该模型来研究最简单的系统的纳米粒子浸没在稠密的均聚物溶液。我们的模型可以更精细地处理耗尽效应和界面相互作用。洞察到的结构变化，由于耗尽和界面之间的相互作用的竞争的crackpic和/或熵的起源。在界面引力强、耗尽长度大的情况下，观察到耗尽增强的桥联聚集等新现象。这种方法很容易扩展到研究更复杂的聚合物基纳米复合材料或生物相关的系统，如树枝状聚合物/药物封装和膜/颗粒组装。
2015-08-25 cond-mat.soft
Polymer chains in confined geometries: Massive field theory approach
采用固定空间维数的大质量场论方法$d=3$，研究了长柔性高分子链在良溶剂中两平行排斥壁、两惰性壁以及一惰性壁和一排斥壁混合情况下的稀溶液.利用场理论$ϕ^4$ O（n）-矢量模型在极限$n\to 0$下与长柔性高分子链在良溶剂中的行为之间的对应关系，计算了耗尽相互作用势和耗尽力，最高可达单圈级。我们的研究包括两个惰性壁的重整化方案的修改。所得到的结果证实，耗尽相互作用势和由此产生的两个排斥壁之间的耗尽力是较弱的排除体积相互作用（EVI）的链比理想的链，因为EVI有效地减少了附近的墙壁耗尽效应。我们的结果与以前的理论研究，实验结果和蒙特卡罗模拟的结果是定性的协议。
2009-05-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tunable Assembly of Gold Nanorods in Polymer Solutions to Generate Controlled Nanostructured Materials
接枝有短链聚合物的金纳米棒使用聚合物诱导的耗尽相互作用组装成受控的开放结构，并使用小角X射线散射进行结构表征。当纳米棒直径小于耗尽聚合物的回转半径时，耗尽相互作用仅取决于聚合物溶液的相关长度，而不直接取决于聚合物分子量。随着聚合物浓度的增加，更强的耗尽相互作用越来越多地压缩接枝链，并将金纳米棒推得更近。相比之下，其他结构特征，如最近邻数和分形维数表现出非单调的依赖于聚合物浓度。这些参数是最大的中间浓度，这是由于从反应限制的交叉扩散限制聚集。对各向异性纳米级构建块的结构特性的控制将有利于设计和生产具有特定方向依赖性纳米级特性的材料\emph{in situ}，并为增材制造的进步提供了一条重要途径。
2018-01-14 cond-mat.soft
Depletion induced isotropic-isotropic phase separation in suspensions of rod-like colloids
当将非吸附性聚合物添加到棒状胶体的各向同性悬浮液中时，胶体通过耗尽力有效地彼此吸引。我们进行了蒙特卡罗模拟来研究这种棒状聚合物混合物的相图。胶体棒被建模为硬spherocylinders;聚合物被描述为与棒相同直径的球体。聚合物可以重叠而没有能量成本，而聚合物和棒的重叠是禁止的。大量的稀释剂导致混合物的相分离。我们估计的各向同性各向同性共存的相边界，在散装和禁闭。为了确定相边界，我们使用连续伞形采样应用巨正则系综[J. Chem. Phys. 120，10925（2004）]，并且我们执行有限尺寸标度分析以估计临界点的位置。结果与Lekkerkerker和Stroobants [Nuovo Cimento D 16，949（1994）]提出的自由体积理论的预测进行了比较。我们还估计了共存的各向同性相之间的界面张力，并分析了其幂律行为的临界点的方法。
2007-09-25 cond-mat.soft
Stochastic Interactions of Two Brownian Hard Spheres in the Presence of Depletants
本文对非吸附性高分子溶液中布朗硬球对的随机相互作用进行了定量分析。硬球假设被光学镊子捕获，并允许在捕获位置附近进行随机运动。研究了长时间关联的布朗运动。迁移率张量由聚合物耗尽效应改变计算的边界积分方法，和相应的随机位移是由波动耗散定理确定。从我们的计算结果可以看出，与纯溶剂和纯聚合物溶液（无耗尽）的情况相比，硬球周围耗尽层的存在对流体动力学相互作用和粒子动力学有显着的影响。由于聚合物耗尽效应，被捕获的两个相互作用的硬球的随机行走的概率分布函数明显地发生了变化。结果表明，球体周围耗尽层粘度的降低以及耗尽区重叠产生的熵力对相关布朗相互作用有显着影响。
2014-01-30 cond-mat.soft
Towards the description of water adsorption in slit-like nanochannels with grafted molecular brushes. Density functional theory
我们已经探索了一个模型，用于将水吸附到狭缝状纳米通道中，该通道具有通过接枝聚合物层形成刷而化学改性的两个壁。一个版本的密度泛函方法被用作理论工具。从Clark等人的工作[Mol.物理、2006，104，3561]充分地再现了本体汽-液共存包络。聚合物层由珍珠项链模型框架内的链状分子组成。每个链分子通过单个终止链段化学键合到孔壁。我们的主要重点是在接枝密度的聚合物层高度的依赖性和吸附流体和刷子之间的界面的微观结构的研究。详细研究了这些性质在吸附时的热响应。这一结果对于理解纳米通道中分子刷的收缩和膨胀具有重要意义。
2020-05-25 cond-mat.soft
Electrostatic Depletion Force in Complex Coacervates
本研究通过分子动力学模拟发现复合凝聚层中存在驱动客体大分子聚集的静电耗尽力，填补了高电荷拥挤液体分子物理的知识空白，为合成原始细胞与药物递送系统设计提供参考。
2025-08-02 cond-mat.soft
Structure and thermodynamics of colloid-polymer mixtures: a macromolecular approach
在一个双组分，Ornstein-Zernicke为基础的液体状态的方法研究了添加非吸附性聚合物的浓缩胶体悬浮液的结构的变化。考虑了聚合物的构象自由度，并在链段水平上强制排除体积。聚合物相关孔，耗尽层，和过量的化学势描述与聚合物物理理论的有效领域的模型治疗的大分子。已知的耗尽吸引效应在低颗粒密度下恢复，而在较高密度下出现新型多体效应，并在大型聚合物中占据主导地位。
2000-07-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A density--functional study of interfacial properties of colloid--polymer mixtures
胶体-聚合物混合物的界面性质检查内的一个有效的单组分表示，其中的聚合物的自由度被追溯出来，留下一个流体的胶体颗粒通过聚合物引起的损耗力相互作用。限制是零，一个和两个-身体有效的潜力，和自由能功能是用来治疗胶体排除体积相关性内罗森菲尔德的基本措施理论，和耗尽-诱导吸引力内的一阶微扰理论。该功能允许理想和相互作用的聚合物的一致处理。该理论适用于硬壁附近的表面性质，两个壁之间的耗尽相互作用，以及流体-流体界面的分层胶体-聚合物混合物。本理论的结果比较以及预测的一个完全的两个组分表示的混合物的胶体和理想的聚合物（朝仓-大泽模型），并允许系统的调查聚合物-聚合物相互作用对界面性质的影响。特别是，壁表面张力被发现是显着大于相互作用比理想的聚合物，而相反的趋势是预测的流体-流体界面张力。
2004-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Measuring cohesion between macromolecular filaments, one pair at a time: Depletion-induced microtubule bundling
在非吸附性聚合物的存在下，胶体颗粒经历由耗尽力诱导的普遍存在的吸引相互作用。在这里，我们测量一对微管细丝之间的耗尽相互作用，使用的方法，结合了单纤维成像与光捕获。通过定量的依赖于聚合物浓度和溶液离子强度的细丝凝聚力，我们证明了耗尽的极小模型，基于Asakura-Oosawa理论，未能定量地描述实验数据。通过测量两个和三个丝束的内聚强度，我们验证了特定实验条件下耗尽相互作用的成对加和性。所描述的实验技术可用于测量各种生物或合成细丝之间的成对相互作用，并补充从大量渗透胁迫实验中提取的信息。
2015-02-11 cond-mat.soft physics.bio-ph
Influence of solvent quality on polymer solutions: a Monte Carlo study of bulk and interfacial properties
采用蒙特卡罗模拟研究了溶剂质量对聚合物稀、半稀溶液体系的影响。状态方程，硬壁附近的吸附，壁-聚合物表面张力和有效耗尽电位都计算作为浓度和溶剂质量的函数。我们发现在良好的和θ溶剂的聚合物之间的重要差异。在稀释状态下，聚合物在θ溶剂中的物理性质与理想聚合物的物理性质非常相似。然而，在半稀释的制度，发现显着的差异。
2004-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Depletion driven adsorption of colloidal rods onto a hard wall
在杆和小聚合物线圈的混合悬浮液中，杆吸附到与悬浮液接触的硬壁上。这种吸附是在低密度杆极限下研究的。它是由耗尽力驱动的，并且对于长杆比对于球体强得多。这是通过精确的，数值的，计算和近似理论。
1997-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Finite-size scaling functions for directed polymers confined between attracting walls
最近，人们计算了有限宽狭缝中通过吸引势与狭缝壁相互作用的定向自回避游动的精确解。步行可以被认为是模型的聚合物诱导的空间稳定和敏化絮凝的胶体分散体。大宽度的渐近导致的相图不同的聚合物附着到，并吸引到，一个单一的墙壁。由此产生的问题是：可以在单壁和两壁情况之间插值吗？本文考虑大长大宽同时存在的配分函数的二元渐近性，计算了配分函数的精确标度函数。因此，我们发现的缩放功能的聚合物在墙上引起的力。我们发现这些尺度函数是由椭圆θ函数给出的。在相图的某些部分，在单壁和双壁情况之间存在更复杂的交叉，我们阐明了这种情况是如何发生的。
2007-09-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math.CO
Equilibrium organization, conformation, and dynamics of two polymers under box-like confinement
受最近的纳米流体实验的启发，我们使用布朗动力学和蒙特卡罗模拟来研究两个聚合物链的构象，组织和动力学限制在一个单一的盒状腔。聚合物被建模为柔性硬球链，并且盒子具有边长为$L$的正方形横截面和足够小以在该维度上压缩聚合物的高度。对于足够大的$L$，系统的行为接近一个孤立的聚合物在一个狭缝。然而，聚合物组织、构象和平衡动力学上的拥挤和限制的组合效应在$L/R_{{\rm g},xy}^*\lesssim 5$时变得显著，其中$R_{{\rm g},xy}^*$是狭缝几何形状的横向回转半径。在这种情况下，在横向平面的质心概率分布表现出一个耗尽区附近的腔中心（除了在非常小的$L$）和4重对称准离散位置。聚合物尺寸随$L$减小而减小主要是由于限制而不是聚合物间拥挤。相比之下，聚合物扩散和内部运动强烈地受聚合物间拥挤的影响。这两种聚合物倾向于占据相对于盒中心的相对位置，它们围绕盒中心相对自由地扩散。定性，这种静态和动态行为显着不同，从以前观察到的两个聚合物的限制到一个狭窄的通道。对于一个适当选择的框宽度的模拟结果是定性一致的结果，从最近的实验研究的两个$λ$ -DNA链局限于一个纳米流体腔。
2021-05-18 cond-mat.soft
Ring polymers in confined geometries
研究了理想环聚合物和具有排斥体积相互作用（EVI）的环聚合物在良溶剂中的稀溶液，该稀溶液被限制在两个平行排斥壁的狭缝几何形状和大尺寸胶体颗粒的溶液中.考虑到在极限$n\to 0$中的场论$ϕ^4$ $O(n)$ -矢量模型和长柔性聚合物在良溶剂中的行为之间的对应关系，在固定空间维数$d$ =3直到一圈阶的大规模场论方法的框架下，得到了相应的耗尽力和施加幻影理想环聚合物和具有EVI的环聚合物在壁上的力。此外，在考虑Derjaguin近似的情况下，计算了大胶体颗粒与壁面之间以及两个大胶体颗粒情况下的损耗力。所得到的结果表明，幻影理想的环聚合物和环聚合物与EVI由于链拓扑结构的复杂性和熵的原因表现出完全不同的行为相比，线性聚合物在有限的几何形状。
2017-01-10 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Depletion interaction between spheres of unequal size and demixing in binary mixtures of colloids
从理论上研究了通过加入小分子聚合物或其他等效的稀释剂来诱导胶体混合物分层的可能性。本文应用推广到短程有效相互作用的平均场论，导出了胶体颗粒二元混合物的相图在Asakura-Oosawa模型的基础上，确定了溶剂中的胶体颗粒（模拟为硬球）作为聚合物浓度的函数。当胶体颗粒的相对尺寸减小时，相图的拓扑结构改变：连接两种纯流体的液体-蒸汽临界点的临界线断裂，并且从较大颗粒的临界点开始的分支弯曲到较高的体积分数，其中浓度波动驱动转变。软胶体-聚合物相互作用的影响也进行了研究：即使存在一个小的排斥尾巴的潜力引起显着降低的稳定性阈值。在这种情况下，只需加入体积分数为百分之几的耗尽剂就可以发生相变。这些结果可能是相关的胶体混合物中的固化动力学最近的实验的解释。
2015-04-29 cond-mat.soft
Non-monotonic hydrodynamic lift force on highly-extended polymers near surfaces
当考虑稀聚合物溶液的流变流动时，聚合物在边界附近所经历的流体动力学升力是已知的关键要素。在这里，我们开发的理论来描述流体动力学升力扩展聚合物流动附近的平坦表面。示出的升力显示出非单调的字符线性增加的距离壁$Z$在近表面政权定义为$Z<L$，与$L$是聚合物的轮廓长度。在高度$Z \sim L$，升力显示最大值，对于$Z>L$，我们恢复了众所周知的远场结果，其中力衰减为$Z^{-2}$。我们的分析理论具有重要的意义，在理解吸附，解吸和耗尽层的高度扩展的对象流。
2011-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
An intrinsic route to melt fracture in polymer extrusion: a weakly nonlinear subcritical instability of viscoelastic Poiseuille flow
众所周知，聚合物从圆柱形管或狭缝（"模头“）的挤出速率实际上受到”熔体挤出“不稳定性的限制，这种不稳定性的出现会引起挤出物的不希望的变形或甚至破裂。我们提出了一个弱非线性分析的结果，通过一个弱非线性亚临界不稳定性的粘弹性Poillille流的熔体破裂的内在通用路线提供证据。这种不稳定性和相关的熔体破裂现象的开始出现在聚合物溶液的弹性应力与粘性应力的固定比率下。
2002-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.PS
Star Polymers Confined in a Nanoslit: A Simulation Test of Scaling and Self-Consistent Field Theories
在良好的溶剂条件下，考虑了限制星形聚合物的自由能成本，其中含有$N$单体单元的$f$柔性聚合物链被束缚到具有两个平行排斥壁的狭缝中的中心单元，所述两个平行排斥壁相距$D$距离。还得到了星形聚合物回转半径的平行分量和垂直分量，以及单体在狭缝两侧的密度分布。通过弗洛里理论和标度处理的理论描述进行了概述，并比较数值自洽场计算（应用Scheutjens-Fleer晶格理论）和分子动力学的珠弹簧模型的结果。结果表明，Flory理论和自洽场（SCF）理论可以正确地用$N$、$f$和$D$标度恒星的平行线性维数，但不能可靠地用于估算自由能成本.我们证明，同样的问题已经发生的限制链在圆柱形管。我们还简要地讨论了一个自由的或接枝的星形聚合物与一个单一的墙壁相互作用的问题，并表明，限制力对恒星的功能的依赖性是不同的限制在一个纳米缝和一个星与一个单一的墙壁相互作用，这是由于在后一种情况下的对称平面的情况下。
2013-07-08 cond-mat.soft
Solvent-cosolvent attraction is sufficient to induce polymer collapse in good solvent mixtures
本文通过模拟与理论证明，溶剂-共溶剂吸引可通过增强耗尽效应在良溶剂混合物中诱导聚合物塌缩，并揭示了温度及优先吸引对共非溶剂行为的影响。
2024-10-04 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Segregation of Polymers in Confined Spaces
我们研究了两个重叠聚合物在一个狭窄的二维盒子中的自回避运动。使用斑点自由能参数的统计模型。我们发现自发分离的条件下：$L > R_{//}$，和混合下的$L < R_{//}$，其中L是盒子的长度，和$R_{//}$聚合物在一个无限的狭缝延伸。通过求解平均首次通过时间问题和进行蒙特卡罗模拟来确定分离时间尺度。两种方法的预测结果吻合较好。我们的研究结果可能阐明了细菌染色体分离的驱动力。
2009-08-10 cond-mat.soft physics.bio-ph
Investigation of a dilute polymer solution in confined geometries
本文介绍了一个简短的概述的理论，数值和实验工作的临界行为的稀释聚合物溶液的长柔性聚合物链被限制在半无限空间限制的表面或在狭缝几何形状的两个平行的壁具有不同的吸附或排斥性能方面的聚合物，以及在一种或两种不同种类的介观球形胶体颗粒的解决方案。本文讨论了在固定空间维数d=3直到一个圈阶的情况下，大质量场论方法在以下问题中的应用：（a）研究浸入良溶剂中的一端固定在表面，另一端受外力拉伸的真实高分子链的弹性性质;（b）单体密度分布的计算，耗尽相互作用势和耗尽力在浸入受限几何结构中的稀聚合物溶液中产生，如两个平行壁的狭缝，对于聚合物或具有一种或两种不同种类的介观球形胶体颗粒的聚合物-胶体混合物具有不同的吸附或排斥性质。所提出的结果给出了可能性，更好地理解所产生的限制的物理效应的复杂性，并表明在受限的几何形状的线性聚合物链的有趣的和非平凡的行为，并在良好的定性和定量协议与以前的理论研究，DFT，MC模拟和实验数据的基础上的AFM和TIRM的结果。此外，所获得的结果具有重要的实际应用，为更好地了解单个大分子，网络，凝胶和刷层的弹性性能，以及在生产中的应用的可能性，新型的纳米和微机电设备的指示。
2018-01-05 cond-mat.soft
Phase behavior and structure of model colloid-polymer mixtures confined between two parallel planar walls
利用Gibbs系综蒙特卡罗模拟和密度泛函理论研究了两平行板间非均匀胶体-聚合物混合物中的流体-流体分层相变，其中两平行板间的胶体间距为1 ~ 10个，涵盖了从准二维到类体行为的整个范围.我们使用Asakura-Oosawa-Vrij模型，其中胶体-胶体和胶体-聚合物相互作用是硬球，而聚合物之间的对电位消失。两种不同类型的限制被认为是由一对平行的墙壁，即通过两个硬墙或通过两个半渗透的墙壁排斥胶体，但允许聚合物自由渗透。对于硬（半渗透性）的墙壁，我们发现，毛细管双结转移到更高（更低）的聚合物逸度和更低（更高）的胶体逸度相比，散装双结，这意味着毛细管冷凝（蒸发）的胶体液相中的狭缝。一个宏观的治疗是由一个新的对称开尔文方程一般的二元混合物，基于在毛细共存和参考散装共存的状态点的化学势接近。毛细管双结点的结果与由Evans和Marini Bettolo Marconi [J. Chem. Phys. 86，7138（1987）]的经典版本的开尔文方程得到的结果比较好，并且即使在小的壁分离处，在远离流体-流体临界点时也是定量准确的。对于硬墙的密度分布的聚合物和胶体内的狭缝显示振荡由于所有状态点的包装效果。对于半透水的墙壁，无论是类似的结构或平面配置文件被发现，这取决于所考虑的状态点。
2006-03-28 cond-mat.soft
Depletion force between disordered linear macromolecules
当两个大分子在流体中非常接近时，具有有限体积的周围分子不太可能进入其间。这导致压力差表现为熵吸引力，称为消耗力。在这里，我们计算的密度分布的液体分子周围的无序刚性大分子建模为一个随机排列的硬球的线性骨干。通过计算系统的自由能，我们解析地确定了两个这样的无序分子之间的耗尽力的位置依赖性。然后，我们使用分子动力学模拟，以获得刚性无序聚合物之间的耗尽力，以及灵活的，并对彼此进行比较。我们还展示了如何从非齐次RISM方程开始处理无序平均。
2020-01-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Accurate effective pair potentials for polymer solutions
稀释或半稀释的解决方案的非相交的自避免行走（SAW）聚合物链映射到流体的“软”粒子相互作用，通过一个有效的对他们的质量中心之间的潜力。这种映射是通过反转的对分布函数的原始聚合物链的质量中心，使用简单流体理论的积分方程技术。由此产生的有效对势在所有距离上都是有限的，具有回转半径量级的范围，并且证明仅适度地依赖于浓度。有效电位对聚合物长度的依赖关系进行了分析，试图提取的缩放限制。有效势是用来推导渗透状态方程，这是比较完整的SAW段模型的模拟数据，并预测的重整化群计算。一个类似的反演程序是用来推导出一个有效的壁聚合物的潜力从附近的壁的质心密度分布，从模拟的完整的聚合物段模型。由此产生的壁聚合物的潜力原来强烈依赖于本体聚合物的浓度时，聚合物-聚合物的相关性被考虑在内，导致相当大的增强的有效排斥随着浓度的增加。结合有效的聚合物-聚合物势和壁-聚合物势计算了SAW聚合物在两壁之间引起的耗尽相互作用。计算出的耗尽相互作用同意与“精确”的结果，从更多的计算机密集型直接模拟的完整的聚合物段模型，并清楚地说明了不足-在半稀释制度-的标准Asakura-Oosawa近似的基础上假设的非相互作用的聚合物线圈。
2000-09-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Colloid-Polymer Mixtures Confined Between Asymmetric Walls: Simulation Evidence for an Interface Localization Transition
用巨正则蒙特卡罗模拟研究了窄缝孔中Asakura-Oosawa（AO）模型描述的胶体-聚合物混合物的相分离。虽然一个壁对于两个颗粒都是硬壁，但在另一个壁处，仅对胶体作用有额外的排斥势。改变这种潜力的强度，从毛细凝聚的界面局部化过渡的交叉被发现。后者发生的条件下，在散装几乎完全相分离已经发生。
2006-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Can Polymer Coils be modeled as "Soft Colloids"?
我们映射稀释或半稀释的解决方案的非相交的聚合物链到流体的“软”粒子相互作用通过浓度依赖的有效对电位，通过反转的对分布函数的初始聚合物链的质量中心。一个类似的反演是用来获得一个有效的壁聚合物的潜力，这些潜力相结合，成功地再现计算精确的耗尽两个壁之间的非相交聚合物引起的相互作用。映射开辟了大规模模拟复杂几何形状的聚合物溶液的可能性。
2000-09-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Depletion-driven four-phase coexistences in discotic systems
自由体积理论（FVT）是一个通用的和易于处理的框架，以预测在一个共同的溶剂中的血小板和非吸附聚合物链的混合物的相行为。在FVT中，考虑了硬片晶的三个主要参考相：各向同性（I）、柱状（N）和柱状（C）。我们推导出的解析表达式，使我们能够系统地跟踪不同类型的相位共存时，发现添加消耗剂和确认FVT的预测能力，通过测试计算出的图表对相稳定性的情况下，从计算机模拟。揭示了广泛的\textit{multi}相平衡，涉及两相同构转变的所有相对称性（INC）考虑以及可能的三相共存。此外，我们确定的系统参数，相对磁盘的形状和胶体聚合物的尺寸比，在四相平衡的预期。这些涉及在麻醉剂中常见的所有三种相态的显著共存，包括同构共存I $_1$ -I $_2$ -N-C、I-N $_1$ -N $_2$ -C和I-N-C $_1$ -C $_2$。
2018-05-05 cond-mat.soft
Influence of Molecular Solvation on the Conformation of Star Polymers
我们用中子散射研究了浓度对星形聚合物构象的影响。通过改变溶剂和同位素标记的星形聚合物之间的对比度，我们从散射数据的分析中获得了星形聚合物中聚合物和溶剂的分布。发现了局部去溶剂化与星状分枝向内折叠的相关性。从热力学的角度来看，我们发现由溶剂耗尽驱动的聚合物局部化的机制和聚合物在溶液中的疏水性崩溃的机制之间的类比。
2014-04-24 cond-mat.soft physics.chem-ph
Organization of strongly interacting directed polymer liquids in the presence of stringent constraints
研究了不可穿透障碍物对强排斥定向聚合物的能量和平衡结构的影响。作为一个结果的强相互作用，严重的聚合物耗尽和过剩的区域被发现在附近的障碍，和相关的自由能成本被发现与平均聚合物密度的平方缩放。聚合物-聚合物的相互作用是通过一系列的转换占：从3D线液体到玻色粒子的2D流体到2D复合费米子流体，最后到2D单组分等离子体。本文的结果适用于由不相交有向直线组成的一系列系统。
2013-08-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
