Comment on `Renormalization-Group Calculation of the Dependence on Gravity of the Surface Tension and Bending Rigidity of a Fluid Interface'
结果表明,在物理评论Lett。86,2369(2001)违反了使重力加速度$g$消失的基本对称性要求,因此其结果不能应用于$g\to 0$的界面的临界性质。
2001-04-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Interplay between surface and bending energy helps membrane protrusion formation
我们考虑一个一维的弹性膜,这是由不断增长的细丝推动。长丝倾向于通过在膜中产生局部突起而生长,并且该过程具有表面能和弯曲能量成本。虽然预期随着表面张力和弯曲刚度的增加,产生突起应该变得更加困难,但是我们发现,对于固定的弯曲刚度,随着表面张力的增加,突起更容易形成。这种效应也引起膜速度对表面张力的非平凡依赖性,其特征在于一个谷和一个峰。我们解释了这种不寻常的现象,通过详细研究的表面和弯曲能的相互作用,并表明这种相互作用是负责一个定性的形状变化的膜,这引起了上述效果。
2019-08-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Transition to coarsening for confined one-dimensional interfaces with bending rigidity
本文讨论了在具有任意磁导率的两壁相互吸引作用下,具有抗弯刚度的界面的非线性动力学和涨落。该系统模拟了受限膜的动力学。我们使用二维流体动力学模型,其中膜是有效的一维对象。在以前的工作[T。Le Goff等人,Phys.Rev.E90,032114(2014)],我们已经表明,该模型预测了由弯曲刚度引起的扭结(或畴壁)之间的振荡相互作用引起的冻结状态。我们在这里证明,在张力,潜在的不对称性,或热噪声的存在下,有一个有限的阈值以上的冻结状态消失,永久粗化恢复。根据驱动力的不同,向粗化的转变呈现出不同的情景。首先,对于张力下的膜,小的张力只能导致短暂的粗化或部分无序,而在一个有限的阈值以上,膜振荡消失,永久coarsening.Second,潜在的不对称性是相关的非保守的情况下,即渗透性的墙壁,在那里它引起的扭结上的漂移力,导致通过扭结antikink湮灭的快速粗化过程。然而,低于某个阈值,漂移力可以通过扭结之间的振荡相互作用来平衡,并且仍然可以观察到冻结的粘连片。最后,在很长一段时间内,噪声恢复粗化与标准指数取决于渗透性的墙壁。然而,粗化出现的典型时间表现出阿鲁修斯形式。因此,需要有限的噪声幅度,以便在可观察的时间内观察粗化。
2015-08-11 cond-mat.soft
Tension moderation and fluctuation spectrum in simulated lipid membranes under an applied electric potential
我们研究了拉伸条件下施加电势对粗粒POPC双层膜力学性质的影响。我们模拟的规模和持续时间允许对波动进行详细和准确的研究。详细研究了涨落谱、张力、抗弯刚度和双层膜厚度对膜结构的影响。特别地,最小二乘拟合技术被用于计算起伏谱。模拟证实了最近提出的理论,即膜上施加的电势的效果将由膜的弹性特性来调节。与理论一致,我们发现初始张力越大,电势的影响越大。电势的应用增加了光谱的长波长部分的振幅,并且从短波长波动推导出弯曲刚度。施加的电势对弯曲刚度的影响在误差条内不存在。然而,当膜被拉伸时,存在由于膜的厚度减小而使弯曲刚度降低的点。所有这些影响应该证明是重要的机械敏感通道和生物膜力学一般。
2013-11-08 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Tension-Induced Soft Stress and Viscoelastic Bending in Liquid Crystal Elastomers for Enhanced Energy Dissipation
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Colorado, Denver(科罗拉多大学丹佛分校);Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院)
本研究通过结合张力诱导的软应力与粘弹性弯曲,优化了液晶弹性体结构以增强能量耗散能力。
2025-08-14 cond-mat.soft physics.app-ph
Bending and Gaussian rigidities of confined soft spheres from second-order virial series
利用维里级数研究了受限软球流体通过反幂次势相互作用的平衡性质。约束是由硬壁与平面,球形和圆柱形形状。我们分析评估壁面流体表面张力$γ$的密度的二阶系数,并分析曲率对自由能的贡献。重点是在弯曲和高斯刚度,这是发现解析在二阶密度。讨论了它们对$γ(R)$的贡献以及不同截断方法对低曲率展开的精度。最后,分析了适用于低密度流体的几个普适关系式。
2016-08-30 cond-mat.soft
Fluctuation tension and shape transition of vesicles: renormalisation calculations and Monte Carlo simulations
长期以来,人们已经知道,由高度波动谱计算的膜的波动表面张力$r$不等于Helfrich理论中引入的裸表面张力$σ$。在这项工作中,我们将这两个表面张力分析和数值,并将它们与拉普拉斯张力$γ$和机械框架张力$τ$进行比较。使用一个循环的重整化计算,我们得到,除了有效的弯曲模量$κ_{\rm eff}$,一个新的表达式为有效的表面张力$σ_{\rm eff}=σ- εk_{\rm B}T/(2a_p)$其中$a_p$的投影截止面积,和$ε=3$或1根据允许的配置。此外,我们表明,起皱过渡的无限平面膜发生$σ_{\rm eff}=0$,也是一致的拉普拉斯和帧张力消失。使用广泛的蒙特卡罗(MC)模拟,三角形膜的囊泡制成的$N=100-2500$顶点进行了模拟。不应用局部约束。它示出的数值$r$是等于$σ_{\rm eff}$与径向MC移动($ε=3$)和修正MC移动局部垂直于波动膜($ε=1$)。对于典型大小的$R$的有限囊泡,定义了两种不同的机制:$\hat σ_{\rm eff}=σ_{\rm eff}R^2/κ_{\rm eff}>0$的张力机制和$-1<\hat σ_{\rm eff}<0$的弯曲机制。在$\hat σ_{\rm eff}\simeq 0$数值上观察到从由大表面能施加的准球形形状到仅由弯曲能控制的更多变形形状的形状过渡。我们建议,屈曲过渡,观察到的平面支撑膜在文献中…
2017-09-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of Rigidity and Knot Complexity on the Knotting of Confined Polymers
我们采用计算机模拟和热力学积分分析弯曲刚度和狭缝约束的自由能成本打结,$ΔF_{\rm knotting}$,在张力下的聚合物链的影响。存在与张力相关的非零最优刚度$κ_{\rm min}$,其中$ΔF_{\rm knotting}$最小。对于具有多个刚性结构域的聚合物链,每个刚性结构域包含大量单体,具有刚性的结构域$κ_{\rm min}$将是结优选的。结内部弯曲的{ \it local}分析表明,编织区域链的局部拉伸是张力相关的最佳刚度具有非零值的原因。相对于柔性链具有最佳刚度的链的$ΔF_{\rm knotting}$的减少可以通过调整2D限制的狭缝宽度和增加结的复杂性来增强。最佳刚度本身与我们考虑的结类型无关,而约束使其向较低值移动。
2014-05-14 cond-mat.soft
Active morphogenesis of patterned epithelial shells
本研究将上皮片层描述为主动粘弹性表面,考虑向列排列引起的各向异性张力与弯矩,发现其与内部张力梯度的结合足以重现褶皱、出芽等上皮形态发生的基本构建模块。
2024-12-19 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.TO
On two direct methods for measurement of interfacial tension at microdroplet surfaces
在表面活性剂的存在下,微观液滴的界面张力(IFT)显着不同的宏观液滴对于相同的表面活性剂溶液的IFT。因此,两种不混溶液体之间的IFT可以强烈地依赖于实验设计。在目前的工作中,提出了一个简单的理论描述的两种可能的技术,用于测量IFT在微滴表面:旋转滴和微量移液管的方法。我们考虑到,对于微滴的IFT可以不是唯一的参数确定的表面弹性能。在Helfrich的界面弹性概念内推广了以前对实验的解释。得到简单的方程,可用于测试的Helfrich的理论和直接测定,除了IFT,这样的特性的接口作为弯曲刚度和自发曲率。
2004-11-12 cond-mat.soft
Mechanical Properties Of Fluctuating Elastic Membranes Under Uni-Axial Tension
原子级薄片,如石墨烯,广泛用于纳米技术。最近,它们也被用于包括kirigami和自折叠折纸在内的应用中,在这些应用中,了解它们如何响应外部负载变得非常重要。基于此,我们采用自洽屏蔽分析方法和分子动力学模拟研究了各向同性薄板对单轴拉伸的响应。以前,它表明,对于自由悬挂的片材热波动有效地重新归一化弹性常数,这成为规模依赖于超过一个特征的热长度尺度(几纳米的石墨烯在室温下),超过该弯曲刚度增加,而在平面弹性常数减少与普适幂律指数。对于单向拉伸的薄板$σ_{11}$,我们发现,在应力依赖的长度尺度之外,有效的面内弹性常数变得各向异性很强,并且沿单轴应力轴和正交于单轴应力轴的方向上的尺度不同,而弯曲刚度在应力依赖的长度尺度之外不会表现出任何反常行为.此外,对于中等张力,我们发现一个普遍的非线性应力应变关系。对于大的单轴张力,裸弹性材料的杨氏模量恢复。
2022-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tensegrity-Inspired Polymer Films: Progressive Bending Stiffness through Multipolymeric Patterning
本研究受张拉整体结构启发,利用多聚合物图案化技术开发出在弯曲下渐进变硬的聚合物薄膜,其机制为杆件突出产生膜张力及最大曲率区域第二面积矩增加。
2024-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Relaxation dynamics of two-component fluid bilayer membranes
我们从理论上研究了近平的二元脂质双层膜的弛豫动力学,考虑到膜张力,周围流体的流体动力学,单层间的摩擦和相互扩散在每个单层。我们发现,除了前面讨论的三个弛豫模式,反映了膜的弯曲和压缩,出现两个弛豫模式与相互扩散。由于对称性,两个扩散模式中只有一个与弯曲模式耦合。在整个实际波数范围内,这两种扩散模式比弯曲和压缩模式慢得多。这意味着在二元膜中,长时间弛豫行为由相互扩散主导。两种扩散模式在不稳定区附近变得更慢,而其他模式几乎没有变化。另一方面,在短时间尺度下,脂质组成的异质性诱导双层的面内压缩和弯曲。
2016-03-09 cond-mat.soft
Indentation of a floating elastic sheet: Geometry versus applied tension
浮在液体浴上的弹性片的局部加载发生在从坐在睡莲叶子上的青蛙到由地球构造板块支撑的火山的尺度上。负载由板内的应力(其可包括来自例如表面张力的施加张力)和液体中的流体静压力的组合支撑。同时,由于负载,片材变形并且可能起皱。我们研究这个问题的(相对较弱)施加的张力和压痕深度。对于小压痕深度,我们发现,力-压痕曲线是线性的刚度,我们的特点是在所施加的张力和弯曲刚度的片材。在较大的压痕力-压痕曲线变得非线性和板是受一个螺旋不稳定。我们研究了接近屈曲阈值的屈曲不稳定性,并计算了开始时的褶皱数量和开始时的压痕深度,将我们的理论结果与实验进行了比较。最后,我们将我们的结果与以前报道的非常薄,高度可弯曲的膜。
2017-09-01 cond-mat.soft
Viscous control of peeling an elastic sheet by bending and pulling
粘性流体在弹性片材下方的传播由剥离前的局部动力学控制,与前体膜上的液滴的毛细管驱动扩散非常相似。在这里,我们确定一个通用的弹性剥离问题的传播规律在不同的限制剥离弯曲和剥离拉,并将我们的研究结果的径向传播的流体泡在一个薄的预湿膜。对于相对于板厚度的小变形的情况,剥离由弯曲驱动,导致径向生长为$t^{7/22}$。实验结果再现的传播行为和弯曲波在前面。对于相对于片材厚度的大变形,泡罩帽的拉伸和随之产生的张力可通过弯曲或通过在前部拉动来驱动剥离,两者均导致径向生长为$t^{3/8}$。在这一制度,详细的预测给出了极好的协议和解释以前的实验测量中的拉伸制度在弹性Hele-Shaw细胞\cite{puzovic-2012}的扩展。
2014-01-14 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Tunable Thin Elasto-Drops
PMMH, CNRS, ESPCI Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Paris(PMH实验室,法国国家科学研究中心,巴黎国立高等物理化工学院,巴黎文理研究大学,索邦大学,巴黎大学)
该研究通过可调厚度和表面张力的弹性胶囊,展示了可操控的大规模弹性液滴模型,用于液滴类比的参数研究。
2026-03-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Elasticity of cross-linked semiflexible biopolymers under tension
针对交联生物高分子的力学性质,建立并分析了两条弱弯曲蠕虫状链在张力作用下的力学模型,链间键(交联键)以谐波弹簧表示.在此模型中,我们精确地计算了力-伸长曲线和微分刚度,并讨论了几种极限情况。交叉链接通过减少横向于力和对齐方向的热波动来有效地使链对弯曲。由于交叉连接而产生的额外对齐随着交叉连接的数量和强度的增加而增加,并且对于小的力f最为突出。对于大的f,额外的,交联诱导的延伸是次显性的,除了连接的链刚性和连续沿其轮廓的情况下。在这个组合的限制,我们恢复渐近的弹性弱弯曲蠕虫状链没有约束,加强了四个因素。对于少量或大量的交叉连接,差分刚度的增加可以高达100%。
2013-05-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Bimodular rubber buckles early in bending
橡胶块在严重弯曲下最终发生屈曲,弯曲块的内曲面上出现多个轴向褶皱。实验测量表明,屈曲发生早-在较低的压缩应变-比理论预测。本文表明,如果橡胶被建模为双模,具体地说,作为刚性在压缩比在拉伸,然后弯曲分叉确实发生在较低水平的压缩应变比以前的调查预测(这些包括考虑到有限尺寸效应,压缩性效应和应变硬化效应)。在这里,双模块化的增量屈曲理论的影响进行了研究,分叉方程,数值方法,色散曲线,和字段的变化,并进行了讨论。还可以看出,有限元分析软件似乎无法以现实的方式涵盖橡胶块的弯曲不稳定现象。
2013-01-23 cond-mat.soft nlin.PS
Mixed lipid bilayers with locally varying spontaneous curvature and bending
一个模型的脂质双层的混合物制成的两种脂质具有不同的平均组成的两个小叶,开发。描述每个瓣叶上脂质-脂质相互作用的朗道哈密顿量(具有两个极化场$ψ_1$和$ψ_2$)通过局部自发曲率(随$C_0+C_1(ψ_1-ψ_2)/2$变化)和弯曲模量(等于$κ_0+κ_1(ψ_1+ψ_2)/2$)与Helfrich哈密顿量耦合,解释膜弹性。该模型允许我们将弯曲的斑块定义为组成不对称性$ψ_1-ψ_2$较大的膜域,以及$ψ_1+ψ_2$较大的厚且硬的斑块。这些厚的补丁是很好的候选人是脂筏,如在细胞膜中观察到的,其主要由形成液体有序域的饱和脂质组成,并且已知是厚而平坦的纳米域。计算了全局球形膜和平面膜的脂-脂结构因子和关联函数。相图的建立,在高斯近似下,显示两种类型的结构无序的阶段的发生,与弯曲或厚补丁之间的相关性,和有序的阶段,对应于在一个有限的波矢量的结构因子的发散。变化的弯曲模量对于弯曲膜起着核心作用,其中驱动力$κ_1C_0^2$由线张力平衡,以形成尺寸范围从10至100 nm的筏域。对于平面膜,筏域出现通过交叉相关与弯曲域。一个全球性的图片出现从曲率引起的机制,在文献中描述的平面膜,耦合曲率和弯曲引起的机制在弯曲的膜形成一个封闭的囊泡。
2014-08-27 cond-mat.soft
Thermal stiffening of clamped elastic ribbons
本文用分子动力学研究了两端固定的二维热起伏弹性膜的振动。我们直接提取的谐振峰的频率域中的随时间变化的高度的本征模式和测量相应的本征频率上的膜的微观弯曲刚度的依赖性,同时照顾的微妙的作用,热收缩时产生的张力的投影面积是固定的。在有限的温度下,我们表明,有效的(宏观)弯曲刚度往往是一个常数的裸弯曲刚度消失,一致的理论论据,即膜的大规模的弯曲刚度产生从一个强大的热重整化的微观弯曲刚度。实验实现包括共价键合的二维原子薄膜如石墨烯和二硫化钼或软物质系统如红细胞的血影蛋白骨架或二嵌段共聚物。
2017-02-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elastic instabilities in a layered cerebral cortex: A revised axonal tension model for cortex folding
我们将大脑皮层的弹性建模为一种分层材料,在平面和极几何形状中,沿着层的弯曲能量和层之间的弹性能量。皮层也受到来自下面白质的轴突的牵引。在临界阈值力以上,“平坦”皮质配置变得不稳定并且出现周期性波动,即发生屈曲不稳定。这些起伏确实可能引发皮层的褶皱。我们确定解析的临界力和波动的临界波长。这两个量都是生理相关值。我们的模型是皮质折叠轴突张力模型的修订版本,我们的版本考虑到皮质的分层结构。此外,我们的模型与另一个竞争模型皮质折叠,即差分生长诱导屈曲模型。对于极几何,我们研究了大脑大小与临界力和波长之间的关系,以了解为什么小老鼠的大脑没有褶皱,而较大的人类大脑却有。最后,可以基于临界波长来估计皮质的弯曲刚度常数。
2014-12-04 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.NC
Patterning of multicomponent elastic shells by Gaussian curvature
本研究通过模拟三组分弹性壳体,揭示平均弯曲能、高斯弯曲能与界面线张力竞争如何驱动蛋白组分按边缘、顶点和面图案化分布。
2023-07-24 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.comp-ph
Directed force propagation in semiflexible networks
我们认为,在一个点力的应用程序中,使用数值模拟和解析理论相结合的半柔性细丝网络沿特定的细丝的张力的传播。我们发现网络内的力的分布是高度不均匀的,少量的纤维支持施加的负载的一个显着的部分在多个网格大小的距离周围的力的应用点。我们建议,这些结构可以被认为是张力链,其结构,我们通过模拟探索。我们开发的点力响应函数的自洽计算,并引入一个传输矩阵的方法来探索张力(弯曲)能量的衰减和张力链的分支网络。
2020-06-26 cond-mat.soft
Elastic Properties and Line Tension of Self-Assembled Bilayer Membranes
采用自洽场论方法,以两亲性柔性链溶解在亲水性高分子溶剂中的模型体系为研究对象,研究了自组装双层膜的弹性性质.检查自由能的双层膜具有不同的几何形状,使我们能够计算它们的弯曲模量,高斯模量,两个四阶膜模量,和线张力。系统地研究了这些参数对两亲性链的微观特征的依赖性,其特征在于亲水组分的体积分数。从一个简单的单层模型,它近似由两个单层的双层膜的结果与理论预测进行了比较。最后,通过检验高阶贡献,分析了线弹性理论的有效区域。
2013-07-17 cond-mat.soft physics.bio-ph
Stretching An Anisotropic DNA
我们提出了一个微扰理论,以找到一个各向异性的DNA的外部张力的响应。结果表明,各向异性有一个非零,但很小的贡献力的延伸曲线的DNA。因此,各向异性DNA的行为类似于各向同性DNA,其有效弯曲常数等于其软弯曲常数和硬弯曲常数的调和平均。
2008-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Laddering of a knitted fabric: a topology-induced failure
CNRS, ENS de Lyon, LPENSL(法国国家科学研究中心,里昂高等师范学校,物理实验室);PMMH, CNRS, ESPCI Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Paris(物理化学与分子力学实验室,法国国家科学研究中心,巴黎高等物理化工学院,巴黎文理研究大学,索邦大学,巴黎大学);Université de Rennes(雷恩大学)
研究通过实验和离散元杆模拟,探讨了预张力针织织物中拓扑缺陷传播的机制,揭示了初始张力控制损伤起始与停止,并发现阶梯速度与织物张力呈线性关系。
2026-04-22 cond-mat.soft
A curvature-driven effective attraction in multicomponent membranes
我们研究了封闭的液膜,由于其组分的化学和物理性质的差异而分离成三相。相的形状和面内膜排列通过相特定的弯曲能和线张力耦合。我们使用模拟退火蒙特卡罗模拟找到低能量的结构,允许相排列和膜形状放松。三相系统是最简单的系统,其中有多个界面对,使我们能够分析界面的偏好和成对不同的线张力。我们观察到系统的偏好接口对,最大限度地提高自发曲率的差异。从模式选择的角度来看,这是一个有效的吸引力之间的阶段,最不同的自发曲率。我们表明,这种有效的吸引力是足够强大的,即使这些阶段之间的接口是最惩罚线张力。这种效果是由几何体驱动的,而不是由任何显式的组件-组件交互驱动的。
2012-07-31 cond-mat.soft
Hydroelastic wake on a thin elastic sheet floating on water
本文研究了沿浮于深水表面的弹性薄板作匀速运动的扰动所产生的水弹性尾流。使用高分辨率的互相关成像技术,我们的特点波作为扰动速度的函数,对于不同的片材厚度。水弹性波频散关系的一般理论表达式包括重力、弯曲和拉伸三个分量。独立地测量片材中的弯曲模量和张力。实验数据与理论计算结果吻合较好。
2018-06-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Effect of surfactants on the elasticity of the liquid--liquid interface
本文通过分子动力学模拟研究表面活性剂对液-液界面弹性的影响,发现当界面张力几乎为零时,界面恢复力由弯曲刚度主导,表现为涨落谱从$q^2$到$q^4$的交叉。
2023-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical elastic contact of a rope with the ground
绳索铺设在地面上的一端进行时间依赖性的强制提出了一个原型的弹性动力接触问题,我们研究分析,数值和实验。动力学是由一个无限的线性和非线性共振。在弱弯曲刚度的极限下,发现基频与绳索张力无关。无辐射状态和波辐射状态之间的转变经由一系列掠射分叉发生,由此在绳索和地面之间形成新的接触。掠射分叉在频率-振幅参数空间中形成重叠的Arnold舌。最后,对于具有大弯曲刚度的绳索,当几何非线性很重要时,在几个兴波状态之间观察到双稳定性。
2021-03-26 cond-mat.soft nlin.CD
Mechanics and wrinkling patterns of pressurized bent tubes
本文结合计算模型与张力场理论研究加压薄壁管弯曲时的力学响应及起皱转变,揭示了纯正弦皱纹后出现的多波长模式及其向扭结构型的演化。
2024-04-10 cond-mat.soft physics.bio-ph
Stability and equilibria of a compressible elastic membrane in Stokes flow
New Jersey Institute of Technology(新泽理工学院);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Purdue University(普渡大学)
研究可压缩脂质双层膜在斯托克斯流中的连续体模型,用磷脂密度守恒替代局部面积不可扩展性。推导二维圆形和三维球形膜的线性稳定性,揭示脂质密度等因素与形状不稳定性的关系。
2026-07-07 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Cross-linked pair of polymer chains under strong tension
Kyungpook National University(庆北国立大学)
研究了两种交联聚合物系统在强拉伸 regime 中的弹性响应,分析了自由连接链和蠕虫状链的力-伸长关系,以及交联端点的纵向和横向不匹配,发现交联不影响张力弹性但显著抑制横向波动。
2025-11-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Deformation and orientation of a capsule with viscosity contrast in linear flows: a theoretical study
Aix Marseille Univ, CNRS, CINAM(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心,核磁共振与分子相互作用中心)
研究了具有粘性对比的胶囊在线性流中的变形与取向,通过扰动理论分析弹性响应和表面张力的影响,揭示了泰勒参数与弹性毛细数及弯曲刚度的关系。
2026-02-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
DNA-Protein Cooperative Binding through Long-Range Elastic Coupling
协同性在蛋白质与DNA结合的作用中起着重要作用。一个简单的,机械的协同机制,在张力介导的蛋白质之间的相互作用的形式结合到DNA在两个不同的位置提出。这些蛋白质没有直接的物理接触。插入结合蛋白质的DNA片段被建模为蠕虫状链,其在二维中自由变形。张力控制的蛋白质-蛋白质相互作用是由蛋白质结合产生的两种效应的结果。第一个是在宿主DNA中引入弯曲,第二个是在紧邻结合蛋白的DNA的弯曲模量的修改。两个结合的蛋白质之间的相互作用可以是吸引的或排斥的,这取决于它们在DNA上的相对取向。在这个模型中,施加的张力控制蛋白质-蛋白质相互作用的强度和范围。的合作相互作用的属性进行了讨论,以及实验的影响。
1998-07-13 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Undulations in a weakly interacting mechanically generated molecular braid under tension
我们考虑机械产生的分子辫子组成的两个分子之间的长程相互作用可以被认为是非常弱的。我们描述了一个模型,考虑到热波动的辫子,分子之间的空间相互作用,和外部机械力。在这个模型中,两个分子的两组末端被认为是分开一个固定的距离,这个距离比编织物的半径大得多。一组末端旋转以产生一定节距(或匝数)的编织物,而另一组保持固定。该模型可以描述每个分子的末端附着于基底和磁珠的情况;可以向后者施加拉力和旋转扭矩。我们讨论了我们模型的各个方面。最重要的是,给出了自由能的表达式,从中可以得到确定编织物的各种几何参数的方程。通过数值求解这些方程,我们给出预测模型的外部扭矩需要产生一定数量的每弯曲持久性长度的匝数的编织,以及端到端的两个分子的延伸对于一个给定的拉力。其他几何参数,以及所需的横向力,以保持两个分子的两端分开,也计算。
2013-12-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph