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
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
From amorphous aggregates to polymer bundles: The role of stiffness on structural phases in polymer aggregation
我们研究了有限θ-聚合物体系的聚集转变依赖于弯曲刚度$κ$的帮助下,并行多正则模拟。为了区分无定形聚集体从聚合物束,我们引入了一个序参量,测量的相关性的终端到终端的矢量。借助这个序参量,我们构造了含$2$和$8$聚合物体系的通用$T$ - $κ$相图,并讨论了从无定形聚集体到束结构的发生相。对于一个中间的刚度范围内,我们发现多个聚集相,随着聚合物的数量增加而变化,并讨论了它们的性质与微正则分析的帮助。我们表明,刚度的半柔性θ聚合物是新兴的结构图案的区别参数。
2015-01-24 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
Statistical Mechanics of Aggregation and Crystallization for Semiflexible Polymers
通过多正则计算机模拟,我们研究了相互作用半柔性聚合物聚集态的热力学性质。我们分析了一个介观珠棒模型,其中非键合单体通过Lennard-Jones力相互作用。聚集原来是一个过程,其中组分经历强烈的结构波动,类似于肽在耦合折叠结合团簇形成过程。与最近研究的相关蛋白质样疏水极性杂聚物模型相反,对于具有相同小弯曲刚度的均聚物,聚集和结晶是单独的过程。正如预期的那样,相当坚硬的半柔性聚合物形成了类似液晶的相。在类比的杂聚物的研究中,我们发现,一阶样的聚集过渡的配合物是伴随着强烈的系统尺寸依赖的分级表面效应。因此,聚合物聚集是一个熵减的相分离过程。
2011-07-01 cond-mat.soft q-bio.BM
Reaction-limited Colloidal Aggregation Induced by Salt and Inert Polymers
20 nm胶体SiO_2的盐诱导聚集后,光透过率随盐诱导聚集的增加而增加,其动力学形式为exp[-(t/t_0)^α],其中α= 2.6,t_0为反映胶体稳定性的经验时间常数。我们发现t_0与离子强度呈幂律关系,这可以用经典的DLVO理论来解释。中性聚合物聚乙二醇(PEG)加速聚集速率,并且具有较高分子量的那些更有效地诱导聚集,具有类似拉伸指数形式的动力学。目前的聚合物介导的相互作用的理论提供了一个合理的解释PEG的效果。拉伸指数动力学的光传输被发现是一致的集群大小的动态缩放模型的聚集。
2007-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Aggregation of colloidal nanoparticles in polymer matrices
本文综述了我们最近对一种特殊类型纳米复合材料的结构和力学性能的一些研究。在二氧化硅-胶乳体系中,具有二氧化硅夹杂物的胶乳膜由两种组分的胶体溶液形成。在溶液干燥期间,可以通过溶液的物理化学性质来控制二氧化硅域的形成。可以生成嵌入聚合物基质中的定义明确的二氧化硅聚集体,并且所得纳米复合材料的机械性能已被证明与平均结构直接相关。
2005-10-19 cond-mat.soft
Bridging-induced Aggregation in Neutral Polymers: Dynamics and Morphologies
通过分子动力学模拟,研究了吸引性拥挤剂介导的中性刚性及柔性聚合物链的聚集行为,发现聚集阈值与单链塌缩转变相关,且聚集形态依赖于聚合物柔性。
2025-04-01 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Intra-chain organisation of hydrophobic residues controls inter-chain aggregation rates of amphiphilic polymers
通过疏水相互作用的作用的两亲物的聚集是软凝聚物质系统中的常见特征,并且在生物物理学的背景下是特别重要的,因为它是功能生物机器的产生以及蛋白质的病理错误组装状态的形成的基础。在这里,我们探讨的两亲性聚合物的聚集行为,使用晶格蒙特卡罗计算,并表明疏水残基的聚合物序列内的分布确定的设施,干/湿界面可以创建和这样的接口驱动的聚集过程。
2016-10-01 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Aggregation of flexible polyelectrolytes: Phase diagram and dynamics
已知溶液中带相似电荷的聚合物(称为聚电解质)在带相反电荷的反离子存在下会形成聚集结构。了解平衡相和聚集过程的动力学对诸如此类聚合物的主链柔性和电荷密度的参数的依赖性对于深入了解涉及生物聚电解质(诸如蛋白质、DNA等)的各种生物过程是至关重要的。在这里,我们使用大规模粗粒度的分子动力学模拟,以获得相图的灵活的带电聚合物的聚集结构和表征的聚集体的形态以及聚集动力学,在三价抗衡离子的存在下。根据电荷密度观察到三个不同的相:无聚集,多个小聚集体与大聚集体共存的有限束相,以及完全相分离的相。我们表明,聚合物主链的灵活性导致带电聚合物之间的强纠缠,导致在聚集过程中的额外的时间尺度。聚集动力学的这种减慢导致指数,其表征聚集体数量随时间的幂律衰减,取决于聚合物的电荷密度。这些结果是相反的刚性聚电解质,强调骨干灵活性的作用。
2017-06-30 cond-mat.soft
Structure and Aggregation of a Helix-Forming Polymer
我们研究了一个简单的聚合物模型的螺旋形成和聚集之间的竞争。我们提出了两个这样的聚合物的系统的模拟结果,检查平均力的潜力,分子间和分子内相互作用之间的平衡,和促进或破坏的二级结构所带来的两个分子的接近。特别是,我们证明了两个这样的分子之间的接近可以稳定二级结构。然而,对于这个模型,观察到的二级结构是不够稳定,以防止系统崩溃成一个非结构化的小球。
2007-02-15 cond-mat.soft q-bio.BM
Photoredox Processes in the Aggregation and Gelation of Electron-responsive Supramolecular Polymers Based on Viologens
紫精基双配位双吡啶基三唑双齿配体在钯离子存在下自组装成超分子聚合物,其结构由配位键的定向形成所施加。这些电子响应性超分子材料的光照射引发光诱导的电子转移,产生孤立的π-自由基和自由基的二聚体。光还原事件和相关的二聚化步骤触发发生在超分子网络内的大规模重组,产生聚集体或凝胶,这取决于照射条件(功率、持续时间)。详细的电化学,光谱电化学和光化学分析进行,以了解在这些光诱导的聚集和凝胶化的利害关系的机制。
2022-03-23 cond-mat.soft
Controlled self-aggregation of polymer-based nanoparticles employing shear flow and magnetic fields
具有磁性官能化端基的星形聚合物是一种新型的聚合物体系,其形态、自聚集和取向可以通过将这些大分子同时暴露于外部磁场和剪切力来容易地调节。我们的调查是基于一个专门的模拟技术,忠实地考虑到周围的流体动力学相互作用,牛顿溶剂。我们发现,磁场(包括强度和方向)和剪切速率的组合控制的平均磁簇的数量,这反过来又是主要负责的静态和动态行为。虽然有些性能类似于可比的非磁性星形聚合物,其他表现出新的现象,后者的例子包括超过临界剪切速率的集群的分裂和重组,和强烈的依赖性的效率与剪切速率被转换成全身旋转的方向上的磁场。
2019-04-02 cond-mat.soft
Poly-liquid behaviors of self-associating fluids and mesoscopic aggregation in liquid solutions
本研究通过显式模型求解自缔合流体热力学,发现瞬态二聚体可导致介观团簇涌现,并预测团簇为富单体亚稳态液体,宏观稠密相为富二聚体,为络合情景提供证据。
2025-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
From particle condensation to polymer aggregation
我们在稀颗粒和聚合物系统中的液滴形成之间进行类比。我们的论点是基于从二维格子气到三维珠弹簧聚合物的研究中得到的有限尺寸标度结果。要设置的结果的角度来看,我们比较部分严格的理论标度律在固定温度下的过饱和气体中的正则凝聚,并得出相应的标度预测在固定密度的过冷气体。后者允许一个有效地采用并行multicanonical模拟,并达到以前无法访问的缩放制度。虽然对于极小的聚合物系统尺寸不能观察到渐近标度,但它们证明了对于颗粒冷凝也可观察到的中间标度制度。总之,我们从计算机模拟的广泛结果提供了明确的证据,在稀体系中的颗粒凝聚和聚合物聚集之间的密切相似。
2018-01-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Control of silver-polymer aggregation mechanism by primary particle spatial correlations in dynamic fractal-like geometry
通过使硝酸银与抗坏血酸在含有低浓度的商业聚萘磺酸盐聚合物(Daxad 19)的水溶液中反应来制备银纳米晶体。通过调节反应温度,可以得到不同的结晶形态。通过原位和时间分辨的小角X射线散射测量研究了三种不同温度下纳米颗粒的形成机理。通过模拟在分形聚合物-Ag基体中与相互作用的球形粒子的散射强度,我们发现了约15-20 nm的初级粒子的成核、生长和组装的特征。我们观察到如何的时间演化的两个空间之间的相关性的初级粒子和动态分形几何的聚合物-银矩阵可以影响和确定的聚集机制和形态形成的纳米结构在溶液中。
2012-06-08 cond-mat.soft physics.chem-ph
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
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
Sequence Effects on Internal Structure of Droplets of Associative Polymers
我们使用朗之万动力学模拟的短缔合聚合物与两个贴纸沿其轮廓对称放置,以研究这些聚合物的主要序列对它们的组织内凝聚液滴的影响。我们观察到的形状,大小和数量的贴纸集群内的冷凝液滴的变化,从一个单一的圆柱形纤维到许多紧凑的集群,作为一个不同的位置贴纸沿链轮廓。由于分子内到分子间协会的转换,观察到的遥爪聚合物的液滴老化,但不为其他序列的关联聚合物。我们的研究结果的相关性本质上无序的蛋白质的缩合物进行了讨论。
2020-05-17 cond-mat.soft physics.bio-ph
Aggregation of a macromolecule in a nano cube
我们将大分子模型化为无限长的高斯半柔性聚合物链,并利用立方晶格在纳米立方体中实现了该链的构象。一个修改后的版本的递归关系被用来计算巨正则配分函数的链调查不同的热动力学性质的纳米聚合物聚集体比相应的大分子的本体行为。我们的分析估计的大分子的结晶性质清楚地表明,纳米聚集体的聚合物链具有有趣的和独特的构象统计比其相应的散装状态,本报告中描述的方法可以很容易地扩展到调查的热力学的自避免聚合物链在纳米尺寸。
2020-10-20 cond-mat.soft
Inhibiting amyloid-like aggregation through bio-conjugation of proteins with polymer surfactant
防止蛋白质聚集并因此稳定蛋白质具有很大的生物学和生物技术意义。在这里,我们表明,抑制淀粉样聚集体是可能的化学计量共轭聚合物表面活性剂和牛血清白蛋白(BSA)选择作为模型蛋白。我们使用硫磺素-T的荧光光谱,动态光散射和FTIR光谱的聚合物表面活性剂改性和未改性(本地)BSA溶液中的聚集行为相结合的调查。BSA-聚合物表面活性剂缀合物在聚集条件下稳定长达5天,而天然BSA形成淀粉样蛋白纤维状结构。此外,使用热处理的100至200 μM天然BSA聚集体进行的基于DLS的微观流变学研究提供了在非常大的频率范围内(达到MHz)的平衡弹性和粘性模量的理解,这是使用本体流变学无法达到的。我们的研究结果表明,经过6天的聚集条件,弹性模量显示值在1.2至3.6帕之间,对应于105纳米的缠结长度(λ)。有趣的是,在塑料Eppendorf中将200 μM天然BSA溶液在65 ℃下加热2天,得到自立膜。这些薄膜表现出强ThT-荧光强度和一个主要的\b{eta} -片层二级结构的FTIR研究,这表明,自立的微观结构导致分级自组装的淀粉样蛋白原纤维。
2020-05-27 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Protein-Polymer Mixtures in the Colloid Limit: Aggregation, Sedimentation and Crystallization
虽然蛋白质被视为具有球对称相互作用的粒子,但实际情况要复杂得多。迈向更高复杂性的一个简单步骤是将蛋白质视为非球形颗粒,这就是我们在这里追求的方法。我们研究了增强型绿色荧光蛋白(eGFP)在加入非吸附性聚合物聚乙二醇(PEG)后的相行为。从小角度X射线散射,我们推断eGFP经历二聚化,并且我们将二聚体视为具有纵横比$L/D-1 = 1.05$的球形圆柱体。尽管复杂的性质的蛋白质,我们发现,相行为是类似的硬spherocylinders与理想的聚合物expletant,表现出聚集,并在一个小区域的相图,结晶。通过比较我们对聚集开始的测量与对硬胶体和理想聚合物的预测[S. V. Savenko和M. Dijkstra,J. Chem. Phys 124,234902(2006)和F. lo Verso等人,E73,061407(2006)]中,我们发现了良好的一致性,这表明eGFP蛋白与硬球柱和理想聚合物一致。
2021-06-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Aggregation Dynamics of Rigid Polyelectrolytes
已知当聚合物的电荷密度超过取决于抗衡离子的化合价的临界值时,带相似电荷的聚电解质彼此吸引并聚集成束。用大规模分子动力学模拟研究了这种刚性聚电解质的聚集动力学。我们发现,聚集体的形态取决于聚合物的电荷密度的值。对于接近临界值的值,聚集体的形状是圆柱形的,其高度等于单个碳链的长度。然而,对于较大的值的电荷,聚集体的线性范围增加,越来越多的聚合物aggregate.In这两种情况下,我们表明,随着时间的推移,聚集体的数量减少的幂律指数,是不是从数字上区分彼此,是独立的电荷密度的聚合物,价的抗衡离子,密度,和长度的的反式链。我们使用Smoluchowski凝聚方程与内核从分子动力学模拟确定的聚集动力学模型,并证明数值获得的指数值。我们的研究结果表明,一旦抗衡离子凝聚,有效的相互作用的短距离和聚合物电解质的聚集是扩散限制。
2015-10-06 cond-mat.soft
Aggregation dynamics of methacrylate binary and ternary biomimetic polymers in solution
使用详细的原子模拟,我们探索了仿生抗菌(AM)二元甲基丙烯酸酯共聚物形成的聚集体的构象景观,考察了疏水性和带电性官能团对聚合物聚集体形态的影响,以及极性官能团的引入对聚合物聚集体形态的影响,并通过考虑聚合物主链上的无规和嵌段序列,研究了组成官能团的序列对聚合物聚集体构象的影响,结果表明:嵌段二元共聚物形成大的球形聚集体,疏水基团被带电基团有效地屏蔽。相比之下,无规二元共聚物倾向于形成更多的具有暴露的疏水基团的斜纹状结构。二元聚合物的强聚集主要是由疏水基团之间的吸引相互作用驱动的。然而,用总体电荷中性的极性基团取代一些疏水基团会大大削弱聚集体,导致构象波动增加,形成松散堆积的开放聚集体,特别是在无规三元聚合物的情况下。相互作用能计算强烈表明,极性基团的作用是双重的:(1)降低疏水基团的可能的强局部浓度并沿聚合物主链涂抹疏水性以增加聚合物的溶解度(2)以通过与带电基团形成吸引性静电相互作用来补偿吸引性疏水相互作用的损失,并有助于聚集形成,尽管很弱。该研究阐明了在AM试剂在溶液相中相互作用的方式中包含极性基团的功能可调的作用,这可以最终决定它们在细菌和哺乳动物膜中的分配行为。
2020-02-22 cond-mat.soft physics.bio-ph
Aggregation of amphiphilic polymers in the presence of adhesive small colloidal particles
研究了两亲聚合物与能够可逆地粘附在链上的小胶体的相互作用。溶液中的粘性小胶体能够动态地结合两个聚合物链段。这种关联导致聚合物网络构型的拓扑变化,例如成环和交联,尽管可逆的粘附允许胶体沿着链骨架滑动。以前的分析只考虑链网络中的静态拓扑。我们表明,滑动的自由度,确保了主导地位的小循环,在其他结构,从而产生了一个新的角度来分析这个问题。结果适用于胶体颗粒和星形聚合物之间的平衡分析,以及嵌段共聚物胶束。结果是相关的可逆吸附的二氧化硅颗粒到亲水性聚合物,用于在形成的过程中的类型SBA或MCM的介孔材料,交联的环糊精分子线程上的聚合物和形成的结构称为聚轮烷。胶体的电晕上的粘附,后者诱导胶束化和生长的更大的胶束的数量的胶体的增加,与实验数据一致。
2010-10-07 cond-mat.soft physics.bio-ph
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
Aggregation and structural phase transitions of semiflexible polymer bundles: a braided circuit topology approach
本文提出编织电路拓扑框架研究半柔性聚合物多链聚集体的拓扑与结构相变,并证明电路拓扑基序分数可作为检测结构重排的理想序参量。
2024-01-06 cond-mat.soft math.GT
Structure and rheological properties of soft-hard nanocomposites: Influence of aggregation and interfacial modification
研究了硬质纳米填料颗粒对软质聚合物基体的增强作用。在本文的主体部分,采用小角中子散射(SANS)研究了SiO2填料在基体中的结构,并通过应力-应变等温线表征了复合材料的流变性能。我们的分析使我们能够量化基质中二氧化硅的聚集程度,将其作为pH(4-10)、二氧化硅体积分数(3-15%)和二氧化硅珠粒尺寸(平均半径78 A和96 A)的函数进行研究。流变性能的样品中表示的应变相关的增强因子,突出的贡献的填料。结合结构信息和增强因子的定量分析,可以推导出集料粒径和密实度(10%~ 40%)随体积分数和pH的变化关系。在第二个更探索性的研究中,SANS随后将聚合物链接枝到纳米二氧化硅珠上以用于未来的增强应用。使用氘化材料,通过对比度变化分别测量二氧化硅和聚合物的结构。发现在聚合过程中二氧化硅珠在溶液中的聚集减少,达到相当低的最终聚集数(小于10)。
2004-12-17 cond-mat.soft
Light-controlled aggregation and gelation of viologen-based coordination polymers
双配位的双(三唑-吡啶)紫精是自组装成配位聚合物的双齿配体。在这样的光响应材料中,光照射引发光诱导的电子转移以产生可以自缔合以形成π-二聚体的π-自由基。这导致了一系列事件:超分子尺度上的过程与宏观尺度上的机械和结构转变相关。通过调整照射功率和持续时间,我们证明了聚集体和凝胶的形成。使用显微镜,我们表明,聚集体是致密的多分散的微米大小的纺锤形颗粒,随着时间的推移而生长。使用显微镜和时间分辨微流变学,我们遵循凝胶化动力学,这导致凝胶的特征在于由几微米的相关长度和弱弹性模量。聚集体和凝胶状态的分析保证了一个逮捕相分离过程。
2021-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Phase coexistance in polydisperse mixture of hard-sphere colloidal and flexible chain particles
本文提出了一种计算具有高分子链长多分散性和硬球胶体及高分子单体尺寸多分散性的胶体-高分子混合物的全相图(包括云雾曲线、阴影曲线、双结点和共存相的分布函数)的理论方案。该方案结合了缔合流体的热力学微扰理论和最近开发的用于确定多分散球形胶体流体的相图的方法(L.Bellier-Castella { \it et al.},{ \it J.Chem.Phys.} { \bf 113},8337(2000))。通过举例说明,我们提出并讨论了全相图的混合物与多分散性的硬球胶体颗粒的大小。
2007-05-09 cond-mat.soft
Self-consistent field theoretic simulations of amphiphilic triblock copolymer solutions: Polymer concentration and chain length effects
采用自洽场晶格模型,研究了两亲性对称ABA三嵌段共聚物溶液中聚合物浓度$\barϕ_{P}$和链长$N$(保持疏水/亲水嵌段长度比不变)对胶束温度依赖性行为的影响.当链长增加时,在固定的$\barϕ_{P}$下,胶束在更高的温度下出现。胶团中粘附分子$\barϕ_\textrm{co}^\textrm{s}$的平均体积分数和胶团核心的晶格位数$N_\textrm{co}^\textrm{ls}$随温度的变化依赖于$N$和$\barϕ_{P}$,说明胶团的聚集依赖于$N$和$\barϕ_{P}$。当$\barϕ_{P}$增加时,在$C_V$的比热曲线上首先出现一个单胶束转变峰,然后在$C_V$的比热曲线上除了一个主峰外,还出现了一个由再胶束化引起的第二峰。对于长链,在中、高浓度区,比热峰的形状发生明显变化,峰的宽度有增大的趋势。最后用两亲性三嵌段共聚物的聚集方式解释了胶束的聚集行为。所得结果有助于理解胶束聚集过程。
2014-07-09 cond-mat.soft
Scale-free cluster-cluster aggregation during polymer collapse
Amity Institute of Applied Sciences, Amity University Uttar Pradesh(阿米蒂应用科学学院,北方邦阿米蒂大学);Laboratoire Interdisciplinaire de Physique, Université Grenoble Alpes, CNRS(跨学科物理实验室,格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心)
研究通过分子动力学模拟验证了聚合物坍缩过程中动态标度行为,发现无标度聚集体生长与弯曲刚度相关。
2026-03-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aggregation in Dilute Aqueous Solutions of Hydroxypropyl Cellulose with Salt Ions
本文通过光散射实验和引入界面能量密度的Cahn-Hilliard方程模拟,研究了含碱金属盐离子的羟丙基纤维素稀溶液热聚集行为,发现疏水作用增强会导致聚集体尺寸增大。
2025-04-07 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
Nanoparticle aggregation controlled by desalting kinetics
我们报告的形成稳定的纳米粒子的聚合物簇通过静电络合。置于仔细检查下的纳米颗粒是由短聚(丙烯酸)部分包覆的纳米氧化铈(CeO 2),而聚合物是阳离子中性嵌段共聚物。使用不同的配制途径监测团簇形成,包括直接混合、透析、稀释和淬灭。在第一种方法中,通过混合聚合物和纳米颗粒的储备溶液获得杂化物。根据分子生物学开发的方法,透析和稀释基于受控的生物动力学。第四个过程包括快速稀释的盐分散体,因此它被认为是一个淬火的集群动力学。我们已经发现,控制静电簇形成动力学的一个关键参数是从溶液中除去盐的速率dIS/dt,其中IS表示离子强度。随着IS的降低,静电屏蔽的聚合物和纳米颗粒系统经历了一个突然的转变之间的非缔合和聚集状态。通过调节反应动力学,团簇的尺寸从100 nm变化到超过1微米。在低离子强度,集群被发现是动力学冻结。据建议,聚集的发病是由聚合物到颗粒表面上的解吸-吸附转变驱动的。
2010-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
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
Curing-induced filler aggregation in epoxy-amine systems
Tokyo Metropolitan University(东京都立大学)
研究发现固化过程通过产生有效吸引力诱导填料聚集,其空间范围与粒子尺寸相关,为预测聚合物复合材料最终分散状态提供几何准则。
2026-03-02 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
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
Brownian cluster dynamics with short range patchy interactions. Its application to polymers and step-growth polymerization
我们提出了一种新的模拟技术,来自布朗集团动力学迄今为止用于研究各向同性胶体聚集。它现在实现了经典的Kern-Frenkel势来描述粒子之间的斑块相互作用。这种技术可以访问系统的静态属性,动态和动力学,甚至远离平衡。粒子的热运动建模使用数十亿个独立的小的随机平移和旋转,被排除的体积和连接的约束。该算法,适用于一个单一的聚合物链导致正确的静态和动态特性,在框架中,流体动力学相互作用被忽略。通过改变贴片角,可以获得不同的链柔性。我们已经使用这种新的算法来模拟各种溶剂质量下的逐步增长聚合。聚合反应是由补丁之间的不可逆聚集建模,而各向同性的有限方阱电位叠加,以模仿溶剂的质量。在不良溶剂条件下,发生相分离(由于各向同性相互作用)和聚合(由于斑块)之间的竞争。令人惊讶的是,一个结构非常奇特的被捕网络出现了。它由线和节点组成。链聚集了一些伸展的链,这些链陷入纠缠的球形节点。这些节点充当股之间的网状点。该系统是动力学驱动的,我们观察到一个被困逮捕的结构。这证明了这种新的模拟技术的优势之一。它可以提供有价值的见解机制,可能参与形成的链凝胶。
2014-04-15 cond-mat.soft
Beads on a string: Structure of bound aggregates of globular particles and long polymer chains
悬浮液的宏观性质,例如由球状颗粒组成的悬浮液(例如,胶体或大分子),可以通过控制颗粒的平衡聚集来调节。我们研究如何聚集-因此,宏观性能-可以控制在一个系统组成的球状颗粒和长,灵活的聚合物链,可逆地结合到另一个。我们基于一个最小的统计力学模型的一个单一的聚集体,其中的聚合物链被视为理想的或自避免的,此外,球状颗粒被采取相互作用,通过排除体积排斥。此外,每个球状颗粒被认为具有至多一个聚合物链段可以结合的一个单一位点。在这个模型的背景下,我们研究的统计平衡尺寸的聚集体,因此,这些聚集体的稀和半稀悬浮液的结构。我们将该模型应用于生物相关的聚集体,特别是那些由大分子蛋白聚糖球和长透明质酸聚合物链组成的聚集体。这些聚集体与软骨的材料性质和脑组织中神经元周网的结构-功能性质以及哺乳动物细胞的细胞周涂层特别相关。
2015-10-03 cond-mat.soft
Kinetic Arrest in Polyion-Induced Inhomogeneously-Charged Colloidal Particle Aggregation
吸附在带相反电荷的球形胶体颗粒上的聚合物链可以显著地改变颗粒-颗粒相互作用。对于足够量的添加的聚合物,原始的静电排斥甚至可以变成有效的吸引力,并且可以形成相对大的动力学稳定的聚集体,其显示出几个意想不到的和有趣的特性和一些有趣的生物技术含义。两个相反的粒子之间的吸引力的相互作用的贡献来自于在相反的带电粒子表面的聚离子的相关吸附,导致在一个非均匀的表面电荷分布。本文采用蒙特卡罗模拟研究了聚离子诱导的胶体复合物的聚集动力学。Velegol和P.K. Thwar,Langmuir,17,2001]。结果表明,在电荷异质性的存在下,聚集过程减慢,由于逐步增加的势垒高度聚集后。在此框架内,实验观察到的聚电解质-脂质体溶液中的簇相应被视为动力学被捕状态。
2008-05-26 cond-mat.soft
Effect of polymer concentration and length of hydrophobic end block on the unimer-micelle transition broadness in amphiphilic ABA symmetric triblock copolymer solutions
采用自洽场晶格模型研究了疏水端链段长度N_{st}和聚合物浓度\bar P对两亲性ABA对称三嵌段共聚物溶液相变宽度的影响.当系统冷却时,观察到胶束,即,发生均匀溶液(单聚体)-胶束转变。当N_{st}增加时,在固定\bar P_{}的情况下,胶束在较高的温度下形成,胶束聚集的温度依赖范围和单一胶束转变的比热峰半宽单调增加。与缔合聚合物相比,发现其转变宽度的大小是由疏水与亲水嵌段的比例决定的,而不是链长。当PDMATHABMN_{P}减小时,当N_{st}较大时,胶束聚集的温度依赖范围和比热峰的半宽先减小,然后基本保持不变。结果表明,转变宽度与非粘着剂和溶剂从胶束核中析出的相对大小的变化有关。
2013-09-24 cond-mat.soft
Bundle formation in parallel aligned polymers with competing interactions
在生物和软物质体系中,可以广泛观察到同电荷聚合物的聚集现象。在许多系统中,当不同物理来源(如电荷桥接、氢键或疏水相互作用)的短程吸引力克服较长程电荷排斥力时,形成束。在这封信中,我们提出了一个一般的机制,在这些系统中的束形成的平行排列的聚合物与这种类型的竞争相互作用的平移不变性的破坏。我们推导出一个标准的有限大小的束形成以及宏观相分离(形成无限束)。
2016-04-29 cond-mat.soft
On the rheology of red blood cell suspensions with different amounts of dextran: separating the effect of aggregation and increase in viscosity of the suspending phase
我们研究了红细胞-葡聚糖悬浮液的剪切稀化。显微图像显示,在低聚合物浓度下,聚集随着浓度的增加而增加,直到其达到最大值,然后再次降低至不聚集。这种钟形依赖性也是从流变学测量中推导出来的,如果数据通过悬浮相的粘度正确地归一化,因为大量的聚合物吸附到细胞表面。我们发现,这种剪切速率依赖的钟形的最大值的位置随着悬浮相的粘度的增加而增加,这表明聚集和解聚的动态过程是通过流体动力学相互作用耦合的。这种流体动力学耦合可以被抑制,通过表征悬浮液的80%的红细胞压积产生良好的协议,从显微镜图像的结果。
2015-10-11 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Intermolecular adhesion in conducting polymers
我们分析了两个导电的,带电的聚合物链在溶液中的相互作用,使用极小模型为他们的电子自由度。我们表明,交叉的两个链中的聚合物通过彼此的角度内导致的组合系统的电子能量的减少,这是显着大于的热能,从而促进链间聚集。我们认为这种有吸引力的相互作用与屏蔽静电排斥的竞争,从而提出了这样的聚合物在溶液中的相图;取决于电荷密度和持久性长度的链,聚合物可能是未绑定的,绑定在松散的,编织状的结构,或紧密绑定在一个平行的配置。
2004-04-05 cond-mat.soft
Defects induced polymer aggregates: A theoretical study
.我们考虑三维模型的高斯聚合物链中存在的缺陷,以了解聚合物聚集体的形成,其中聚集体是由缺陷引起的。缺陷作为单体的吸引中心,并且它诱导链的单体在缺陷周围聚集。它已被证明使用的分析计算,形成的聚合物聚集体是有利的缺陷时,在所有可能的三维扩展。我们还计算了相关的其他热力学参数(即。e.单体的平均数和缺陷线周围的链的平均尺寸)来证明我们的发现。
2020-10-20 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
Hyperbranched polymer stars with Gaussian chain statistics revisited
正则树枝状大分子和更一般的超支化聚合物星与高斯统计的分支点之间的间隔链的构象特性进行了数值研究。我们研究了渐近长链的标度,特别是分形维数$d_f = 3$(边缘紧)和$d_f = 2.5$(扩散限制聚集)。通过施加每代额外臂的数量获得的幂律恒星与真正的自相似恒星进行比较。我们讨论了弱排斥体积相互作用的影响,并勾画了制度,高斯近似应保持在稠密的解决方案和熔体足够大的间隔链。
2015-08-15 cond-mat.soft
Interplay of Coil-Globule Transitions and Aggregation in Homopolymer Aqueous Solutions: Simulation and Topological Insights
Okayama University(冈山大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学)
研究通过模拟和拓扑分析揭示了聚合物水溶液中螺杆-球形转变与聚集转变的温度依赖性集体行为。
2025-12-30 cond-mat.soft physics.chem-ph
Investigation of Polymer Association Behaviors in Solvents Using a Coarse-Grained Model
本研究针对聚合物缔合过程认知不足的问题,提出反应控制缔合模型与构型偏置采样方法,揭示了非键作用、协同效应对缔合分布与链形态的影响规律。
2025-01-17 cond-mat.soft
A global investigation of phase equilibria using the Perturbed-Chain Statistical-Associating-Fluid-Theory (PC-SAFT) approach
研究了最近发展起来的微扰链统计缔合流体理论(PC-SAFT)的各种模型参数,包括代表链长的参数m、热力学温度T和压力p。该方法基于Wertheim和Chapman等人发展的链分子的一阶热力学微扰理论,并包括通过二阶热力学微扰相互作用的分散作用。Barker和Henderson的序微扰理论。我们系统地研究了层次的模型,这是基于PC-SAFT方法,使用分析模型计算和蒙特卡罗模拟。对于单组分体系,我们发现与模拟结果相比,分析模型除了常见的气液共存区外,还显示出两个相分离区:一个相分离区发生在高密度和低温下。第二次分层发生在低密度和高温下,通常在相图中期望理想气体相。这些现象被称为“液-液”和“气-气”平衡,在单组分体系中产生多个临界点,以及临界终点(CEP)和三个流体相的平衡,这通常只能在多组分混合物中发现。此外,它表明,在这个模型中的“液-液”分层是不是一个“软化”排斥相互作用的结果,假设在理论推导的模型。本文用PC-SAFT方程关联了分子量Mw= 45000 g/mol的聚丁二烯熔体密度的实验数据。结果表明,在常温和高压下模拟聚合物密度的差异可以追溯到…
2005-05-24 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
Colloid aggregation induced by oppositely charged polyions
“聚合物参考相互作用网站模型”(PRISM)积分方程形式主义是用来确定对结构的二元胶体分散体,涉及大,小聚离子的相反电荷。这样的双分散悬浮液的两个例子被认为是详细的,即混合物的带电的球形胶体和带相反电荷的双链,和二元混合物的带相反电荷的大和小的粘土片。在这两种情况下,明确的证据是发现由聚离子抗衡离子引起的较大颗粒的聚集,发出信号的长波长浓度波动的强烈增强。
2002-01-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech