A molecular dynamics simulation of polymer crystallization from oriented amorphous state
用分子动力学模拟再现了聚乙烯从取向非晶态结晶的分子过程。通过在100 K下对各向同性玻璃态进行单轴拉伸，获得了初始取向非晶态.温度从100 K跃变到330 K时，纤维结构发生晶化，在晶化过程中观察到各种序参量的变化。实空间像及其傅里叶变换表明，首先形成一个六方有序畴，然后进一步调整链沿轴向的相对高度，形成高度有序的层状堆积晶态。
2001-11-20 cond-mat.soft
The Influence of Crosslinking and Deformation on Polymer Crystallization and Melting: A Molecular Dynamics Study
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.（德累斯顿莱布尼茨聚合物研究所）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）
该研究通过分子动力学模拟探讨了交联和变形对聚合物结晶与熔融的影响，发现单轴变形加速了结晶并提高了结晶温度，同时揭示了应力条件下结晶引发的机械滞后行为。
2026-01-16 cond-mat.soft
Bond disorder, frustration and polymorphism in the spontaneous crystallization of a polymer melt
用分子动力学方法模拟了高分子熔体的等温、等压自发结晶过程。阻挫是通过键长和非键势最小值的位置设定的两个不相称的长度尺度引入的。显着的多态性与相当大的键无序，扭曲的局部包装和全球单体的安排进行观察。以下方面的分析：i）表征整体和局部顺序的取向序参量和ii）单体的次近邻的角分布得出多晶型物以扭曲的Bcc样晶格排列的结论。
2018-11-16 cond-mat.soft
Polymer collapse and crystallization in bond fluctuation models
虽然单一长链聚合物在不良溶剂中的$Θ$ -塌缩通常是连续（三临界）相变，但也有例外，其中它被不连续结晶（液体$\leftrightarrow$固体）转变抢先。对于键涨落模型的一个版本（一个模型，其中单体被表示为$2\times 2\times 2$立方体，并且键的长度可以在2和$\sqrt{10}$之间），最近由F. Rampf { \it等人}长但{ \it有限}链存在明显的塌缩和结晶转变。但是当链长变为无穷大时，两个转变温度收敛到相同的$T^*$，即无限长的聚合物立即坍缩成固态。我们通过观察聚合物在Rampf中结晶来解释这一点{ \it et al.}模型为非平凡立方晶体结构（“A15”或“Cr $_3$ Si”Frank-Kasper结构），其具有许多简并基态，因此具有Bloch壁。如果控制聚合物的生长，使得只有一个基态被填充并且布洛赫壁被完全避免，则液-固转变是平滑的交叉，而根本没有任何急剧的转变。
2013-06-19 cond-mat.soft
Effect of Pre-Shear and Dispersity on Crystallization of a Model Polymer with Soft Pair Interactions using Molecular Dynamics Simulations
University of Illinois, Urbana–Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；The Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格雷恩格工程学院）
研究通过分子动力学模拟探讨了预剪切和分散性对聚合物结晶的影响，发现短链加入长链熔体可提高结晶度10%并加快初始生长速率，而预剪切对结晶度和生长速率影响有限，仅在单分散熔体中显著。
2026-04-13 cond-mat.soft
Spinodal-assisted crystallization in polymer melts
最近的实验在一些聚合物熔体淬火低于熔融温度下的小角X射线散射的旋节动力学晶体结构出现之前的报告。为了解释这些观察结果，我们提出，密度和链构象之间的耦合诱导平衡液晶固体共存区域内的液-液双结点。一个简单的唯象理论来说明这个想法，并讨论了几个实验检验的后果。剪切被示出，以提高隐藏的双节点的动力学作用。
1998-06-02 cond-mat.soft
Crystallization in melts and poor-solvent solutions of semiflexible polymers: extensive DPD study
本文采用耗散粒子动力学模拟技术研究了不同浓度半柔性聚合物在熔体和贫溶剂溶液中的结晶行为。我们使用一个粗粒度的聚合物模型，试图捕捉大的时间和长度尺度上的结晶在这样的系统的一般原则。我们观察到的结晶过程开始于一个初始的随机制备的系统，在不良溶剂中具有不同的聚合物体积分数。因为溶剂非常差，所以宏观相聚合物-溶剂分离发生得非常快，并且伴随着部分聚合物结晶。研究发现，在初始随机制备体系中，随着聚合物体积分数的增加，结晶过程结束时的总结晶分数降低，而当聚合物体积分数大于50%时，稳态结晶速度几乎相同。同时，平均晶粒尺寸也有很大的差别，在聚合物体积分数为90%时有一个最大值。我们假设该聚合物浓度在可用于增加微晶尺寸的聚合物材料的量与防止微晶生长和合并的链缠结之间的平衡的意义上是最佳值。
2020-01-28 cond-mat.soft physics.chem-ph
Chain Length Dependence on Folding Transition of a Semiflexible Homo-polymer Chain: Appearance of a Core-Shell Structure
利用蒙特卡罗模拟研究了单长半柔性聚合物的折叠转变，特别强调了链长效应。相对较短的链（10-25个Kuhn片段）在溶胀卷曲和紧凑环形构象之间经历大的离散转变，而长链（50个Kuhn片段）在无序卷曲和有序环形之间表现出链内分离状态。
2008-05-03 cond-mat.soft
Polymer-Enforced Crystallization of a Eutectic Binary Hard Sphere Mixture
我们准备了一个浮力匹配的二元混合物的多分散聚苯乙烯微凝胶球的尺寸比为0.785，并在0.567的体积分数刚好低于动力学玻璃化转变。与理论预期一致，观察到共晶相行为，但只有一小部分样品结晶。通过添加一个短的非吸附性聚合物，我们执行物种间分馏到共存的纯组分晶体，这反过来也显示出物种内分馏的迹象。我们表明，在以前无法访问的地区的相图二进制硬球物理是可观察到的吸引力硬球。辅助文件：修正软物质2012，8，627
2017-02-21 cond-mat.soft
Polymer Crystallization in 25 nm Spheres
用时间分辨X射线散射研究了嵌段共聚物中间相的离散球内的结晶。立方堆积的微区，建立在熔体中的自组装，保持整个结晶强烈的块间偏析，即使非晶基体块是远高于其玻璃化转变温度。每个球内的均匀成核产生等温结晶，遵循一级动力学，与通常表现出的S形动力学的本体聚合物的静态结晶形成对比。
2000-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Optimal target search on a fast folding polymer chain with volume exchange
我们研究了搜索过程中的一个快速折叠的聚合物（“DNA”）的粒子（“蛋白质”），其搜索结合一维扩散沿链，利维型扩散介导的链循环，和体积交换的合奏目标。相对于物理参数，特别是对于最佳搜索，获得了搜索过程的丰富行为。
2006-01-06 cond-mat.soft
Move set, algorithm, and folding kinetics of Monte Carlo simulations for lattice polymers
基于构象网络和温度依赖性折叠动力学，分析了不同移动集对蒙特卡罗模拟折叠动力学的影响。给出了Metropolis算法的一种新的实现方案。新方法满足细致平衡，并有效地收敛到热平衡。从连续时间蒙特卡罗方法中引入了一个新的量，以有效地识别褶皱的动力学陷阱。
2005-12-13 cond-mat.soft
Folding and unfolding kinetics of a single semiflexible polymer
从理论上研究了单分子半柔性聚合物的折叠转变动力学。在折叠过渡中，增长率随着塌陷结构域中单体数量的增加而降低，这表明对耗散的主要贡献来自结构域的运动。在展开过渡，动力学标度指数，1/8和1/4，分别确定为解纠缠和松弛步骤。我们进行了朗之万动力学模拟来测试我们的理论。结果表明，我们的理论与模拟结果吻合得很好。我们还提出了动力学的过渡中存在的流体动力学相互作用。
2008-04-17 cond-mat.soft
Polymorphic self-poisoning in poly(lactic acid): a new phenomenon in polymer crystallization
本文报道聚乳酸中新型自毒化现象：不稳定α'晶型阻碍稳定α晶型生长，导致快速冷却时生成低模量α'晶型，解释了PLA力学性能差的原因，并建立了生长速率模型。
2025-10-23 cond-mat.soft
Folding Kinetics of a Polymer
通过模拟一个灵活的均聚物链的一级球晶转变，无论是碰撞动力学和Monte Carlo与非动力学移动，我们表明，有效的和热力学转变温度是不同的，我们提出了一种量化的动力学阻碍的方式。然后，我们还观察到，顶部特征值的动力学（接触或邻接）矩阵的频谱提供了洞察的合奏折叠和展开轨迹，并可能是一个合适的额外的反应坐标链分子的折叠过渡。
2011-09-29 cond-mat.soft
Different pathways in mechanical unfolding/folding cycle of a single semiflexible polymer
采用Langevin动力学方法研究了机械外场作用下半柔性聚合物的构象变化动力学。结果发现，半柔性聚合物在机械折叠/展开循环中即使在缓慢的操作下也表现出大的滞后，而在柔性聚合物中，滞后在足够慢的操作下几乎消失。这表明，半柔性聚合物的结构转变的基本特征应至少在二维相空间上解释。这种大滞后的外观进行了讨论，在加载和卸载过程中的不同途径。通过使用一个最小的两个变量模型，磁滞回线描述在两个稳定状态之间的过渡的不同途径。
2005-11-02 cond-mat.soft
Crystallization of a polymer on a surface
我们研究了半柔性晶格聚合物在表面存在下的结构和自由能景观。在低温下，观察到二维整数折叠晶体的共存。随着温度的升高，存在从这些晶体构型到吸附到表面上的无序线圈的过渡。然后聚合物在较高温度下逐渐形成三维特征。我们计算的自由能作为增加结晶度的函数，并与聚合物结晶的Lauritizen-Hoffman表面成核理论假设的自由能分布进行比较。我们的自由能曲线表现出与链折叠的连续形成相关联的“π”结构。然而，在结晶的早期阶段，我们的配置文件显着偏离表面成核理论所假设的，因为初始的核不是一个单一的茎，而是两个不完整的茎连接的折叠。这一发现对聚合物结晶的理论描述具有重要意义。
1998-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Kinetic phase diagram for two-step nucleation in colloid-polymer mixtures
本文通过基于经典成核理论的晶种模拟构建胶体-聚合物混合物两步结晶的动力学相图，并用过渡路径采样验证，揭示临界核为液态或晶态时不同的结晶机制，证明该相图是理解非经典成核的有效工具。
2025-04-09 cond-mat.soft
Simple crystallizable bead-spring polymer model
我们开发了一个简单的粗粒度珠弹簧聚合物模型表现出竞争结晶和玻璃化转变。对于比临界成核速率$|\dot{T}|_{crit}$慢的淬火速率，系统在低于临界温度$T=T_{cryst}$时表现出一级结晶转变。这样的系统形成FCC和/或HCP顺序的紧密堆积的微晶，由畴壁、孪晶缺陷和无定形界面分离。随着$|\dot{T}|$淬冷速率的增加，非晶区的尺寸不断增大，形成了$|\dot{T}|>|\dot{T}|_{crit}$的近非晶结构。我们的模型具有许多功能，在最近的研究中观察到的非热聚合物填料的结晶，但也产生的对相互作用的柔软性和热性质的相变的关键差异。该模型是相当多的计算效率比其他最近的结晶粗粒聚合物模型，虽然它牺牲了一些功能的真正的半结晶聚合物（如层状结构和链解缠结），我们预计，它将作为一个有用的模型，用于研究通用功能相关的半结晶聚合物固体。
2013-03-22 cond-mat.soft
Continuum Mechanical Modeling of Strain-Induced Crystallization in Polymers
目前的贡献集中在无填充聚合物的应变诱导结晶的力学模型的一致性。这种现象对于聚合物的机械性能以及它们的制造和应用特别重要。该模型采用耗散势最小原理，并假设两个内部变量：结晶变形和网络的规则性。除了必要的耗散势的演化方程的推导，以及建立Arruda-Boyce模型被选择来描绘的聚合物的弹性行为。该模型的两个特点是演化方向取决于应力状态和在加载和卸载阶段的结晶的区别。该模型已被实施到有限元方法和应用于数值模拟的生长和收缩的晶体区域在循环拉伸试验的样品具有不同的初始配置。这一概念使微观结构的演变可视化，产生的信息，仍然是无法访问的实验技术。
2020-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effect of chain stiffness on the competition between crystallization and glass-formation in model colloidal polymers
我们绘制出的固态形态形成的模型软珍珠项链聚合物的弯曲刚度的函数$k_b$跨越范围从完全灵活的棒状链。库恩长度与珠直径的比率（$l_K/r_0$）随着$k_b$的增加而单调增加，并且产生将链形状与本体形态相关联的单参数模型，并且产生对各向异性颗粒的堆积的了解。在灵活的限制，单体占据的网站的紧密堆积的微晶，而链保持随机行走般的秩序。在棒状极限，层状前体的典型的有序链与紧密堆积共存。在弯曲刚度的中间值之间的竞争，随机行走，像和无规链有序产生玻璃的形成，$k_b$的范围内，这发生的增加与热冷却速率$|\dot{T}|$在我们的分子动力学模拟实施。最后，介于玻璃形成和棒状范围之间的$k_b$值产生复杂的有序相，例如紧密堆积的螺旋。我们的研究结果应证明是有用的合理设计的致密的胶体聚合物相所需的形态。
2015-02-01 cond-mat.soft
Non-Markovian dynamics of reaction coordinate in polymer folding
我们开发了一个理论描述的自折叠聚合物的临界拉链动力学。我们使用张力传播理论和形式主义的广义朗之万方程适用于聚合物，其中包含两个互补的部分，可以结合到彼此。在临界温度下，拉（解）拉链是无偏的，并且两股线作为拉链打开和关闭。封闭碱基对$n(t)$的数量显示出亚扩散运动，其特征在于在长时间内随着$\langle Δn^2(t) \rangle \sim t^α$与$α< 1$的变化而增长。我们的理论提供了一个估计的渐近反常指数$α$和subleading校正项，这两者都是在良好的协议与数值模拟。结果表明，张力传播理论捕捉到了动力学的相关特征，并为以异常动力学行为为特征的相关聚合物问题提供了一些新的见解。
2017-05-11 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
Continuum Theory of Polymer Crystallization
本文提出了有限分子量聚合物晶体生长的动力学模型。实验有助于将聚合物结晶大致分为两种动力学机制。一种是在熔体或高摩尔质量聚合物溶液中观察到的，并且由$G \sim \exp(1/T ΔT)$的成核控制主导，其中$G$是生长速率，$ΔT$是过冷。另一种是在低摩尔质量溶液（以及小分子）中观察到的，对于小$ΔT$，是由$G \sim ΔT$扩散控制的。我们的模型统一这两个制度在一个单一的形式主义。该模型占聚合物链附近的增长前沿的积累，并调用熵势垒理论恢复成核和扩散控制的限制。基本理论适用于熔体和解决方案，我们数值计算在稀溶液中的单晶的生长细节。考虑到传统的聚合物动力学的分子量和浓度的影响也被确定。我们的理论表明，熵的考虑，除了传统的能量参数，可以捕捉到广泛的现象学的一般趋势。从我们的理论中可以统一小分子结晶和柔性聚合物链结晶的观点。
2006-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Folding kinetics of a polymer [corrigendum]
在我们的原始文章（物理化学物理，2012，14，60446053），收敛问题导致在从一组Wang-Landau蒙特卡罗模拟计算熵时的平均误差。在这里，我们报告校正结果的冻结温度的均聚物链的非键相互作用的范围的函数。我们发现，以前报道的前向通量采样（FFS）和蛮力（BF）的模拟结果与修订后的Wang-Landau（WL）的计算是一致的。这证实了FFS用于计算这种系统中的结晶速率的实用性。
2016-10-20 cond-mat.soft
Free energy barrier for single-chain melting and crystallization
在本文中，我们报告了动态蒙特卡罗模拟的熔化和结晶在一个单链系统。它们的自由能垒可以用一个简单的表达式DeltaF = n Deltaf+sigma（N-n）^（2/3）来描述，其中n是熔融键的数量，Deltaf是每个熔融键从结晶态的自由能变化，N是链长，sigma是微晶的表面自由能。我们发现，与分子成核的表达式Δ F = n Δ f+ sigma（N-n）^（1/2）一起，聚合物初级和次级成核的自由能垒的分子量依赖性质，特别是晶体生长期间的分子偏析，可以再现。在此基础上，对聚合物结晶机理，提出了分子内成核的定量模型，这是对以往分子成核模型定性描述的直接发展。
2002-06-28 cond-mat.soft
Hydrophobicity and Unique Folding of Selected Polymers
在合适的环境中，蛋白质、核酸和某些合成聚合物折叠成独特的构象。这项工作表明，它是可能的，以构建晶格模型的可折叠的杂聚物表示的能量仅在单体的个别属性，如暴露于溶剂和空间因子。
1998-01-05 cond-mat.soft q-bio
Mpemba Effect in Crystallization of Polybutene-1
本研究通过DSC和WAXS表征低温茂金属催化制备的初生PB-1，发现其II型晶及低温获得的I型晶结晶均存在Mpemba效应，并归因于晶格链构象熵差异导致的弛豫时间不同。
2023-04-27 cond-mat.soft
Crystallization-Arrested Viscoelastic Phase Separation in Semiconducting Polymer Gels
通过流变学表征和温度可变成像方法的组合，在半导体聚合物的稀溶液中实现互连的，具有分级孔隙度的结晶网络的一种新的凝胶化途径被报道。在快速冷却时，区域规整的聚（3-己基噻吩）（RR-P3 HT）在邻二氯苯中的溶液形成热可逆凝胶。温度可变的共聚焦显微镜显示冷却诱导的结构重排进展，通过粘弹性相分离。由于链内结晶，在RR-P3 HT基质内形成微米级富溶剂“孔”期间，相分离过程过早停止。RR P3 HT凝胶的基于低温的扫描电子显微镜显示存在表现出纳米尺寸的孔的纤维间网络。值得注意的是，当将第三组分，小分子苯基C61丁酸甲酯（PCBM）或非结晶区域无规（Rra）-P3 HT加入到溶液中时，这些网络形成相等的凝胶强度。其中活性层从相分离的溶液沉积的有机太阳能电池显示出比参比电池高45%的效率。
2018-11-21 cond-mat.soft physics.app-ph
Folding-unfolding transition of active polymer on the reconfiguration of bidirectional tangential active force
本文提出双向切向主动力聚合物模型，揭示其随主动力与极性反转参数变化发生折叠-展开转变，并阐明其构象、弛豫和扩散行为从APLP型向ABP型转变的机制。
2025-09-22 cond-mat.soft
Coarse-grained cellular automaton simulation of spherulite growth during polymer crystallization
介绍了一种三维元胞自动机模型，用于在介观尺度上预测聚合物中球晶生长现象。自动机在时间、实空间和方向空间上是离散的。根据Hoffman-Lauritzen球晶膨胀的次级表面成核和生长理论，制定了动力学。它用于计算每个网格点的切换概率，作为其先前状态和相邻网格点的状态的函数。实际的切换决策是通过使用蒙特卡罗步骤评估本地切换概率。的增长规则的比例的局部和最大的界面能，局部和最大发生的吉布斯自由能的转变，局部和最大发生的温度，并通过网格点的间距。实验输入数据的使用提供了一个实时的时间和空间尺度。
2008-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Geometric Thermodynamics of Strain-Induced Crystallization in Polymers
超越了爱因斯坦涨落理论的经典高斯近似，Ruppeiner给出了一个具有熵度量的黎曼几何结构。这就产生了一个基本量-黎曼曲率，它被用来提取流体、理想气体和其他开放系统中分子之间相互作用的性质的信息。在这篇文章中，我们研究了这种曲率在非平衡热力学系统中的影响，其中弛豫足够慢，以免使局部平衡假设无效。该非平衡系统包括经历应变诱导结晶的橡胶状聚合物。曲率被发现传递信息的虚假等容能量所产生的构象拉伸已经结晶的片段。这种非物理成分可能是由于结晶流形被认为是欧几里得的，其拉伸测度是通过欧几里得度量定义的。与曲率相关的热力学状态是确定等容拉伸和寄生能量的关键。我们确定这种拉伸，并提出了一种形式的虚假的自由能，必须从总能量中删除，以恢复正确的应力。
2022-04-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exact solution of the Zwanzig-Lauritzen model of Polymer Crystallization under Tension
利用平衡统计力学精确求解了一个在机械拉力作用下高分子链折叠的二维模型（$f$）。使用解析导出的配分函数的表达式，我们确定了该模型在$f$ -温度（$T$）平面上的相图。磁化率的平方根奇异性表明在无限长聚合物链的热力学极限中，在临界力（$f_c$）下从折叠状态到未折叠状态的二级相变。令人惊讶的是，$f_c$的温度依赖性显示出折返相变，这反映在当$T$增加到阈值以下时$f_c$增加。对于$f$值的范围，未折叠状态在低温和高温下都是稳定的。高温解折叠态是由熵稳定的，而低温解折叠态是由有利能量控制的。精确的计算可以作为一个基准测试近似理论，用于分析单分子拉实验。
2012-11-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Static and dynamic scaling behavior of a polymer melt model with triple-well bending potential
我们进行分子动力学模拟聚合物熔体的粗颗粒聚乙烯醇模型，结晶后缓慢冷却。为了建立其高温液体状态的性能作为参考点，我们详细描述了平衡的聚合物熔体的结构特征，其链长$5\le N \le 1000$在略高于其结晶温度的温度。我们发现，足够长的聚合物与$N >50$的构象基本上服从弗洛里的理想假设。链长对链端间距和回转半径的依赖性符合理想链的标度预测和链端间距的概率分布，形状因子与理想链的形状因子也符合得很好.链内相关性揭示了自我相互作用不完全筛选的证据。然而，观察到的偏差很小。我们的研究结果排除了任何预排序或中间相结构的形成，提出了在熔体中的聚合物结晶的前体。此外，我们详细描述了原始路径的长纠缠聚合物熔体，我们检查的Rouse和爬行理论的均方位移的单体和聚合物的质量质心的标度预测。
2018-07-13 cond-mat.soft
Self-Assembly of Core-Shell Hybrid Nanoparticles by Directional Crystallization of Grafted Polymers
本研究通过将可结晶聚合物接枝到SiO₂纳米颗粒上，利用配体定向结晶驱动自组装，两步形成核壳杂化纳米结构，揭示了配体在构建复杂杂化材料中的关键作用。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Controlling the folding and substrate-binding of proteins using polymer brushes
蛋白质的折叠与其与底物的结合之间的偶联程度因蛋白质而异。一些蛋白质在溶液中具有高度结构化的天然状态，而另一些则是天然无序的，并且仅在结合时完全折叠。在这封信中，我们使用蒙特卡罗模拟来研究如何无序的聚合物链接枝周围的结合位点影响折叠和结合的三个模型蛋白质。接近完全折叠的底物的蛋白质在结合过程中比那些折叠和结合是合作的蛋白质受到更多的阻碍。聚合物链作为局部拥挤剂，可以选择正确的折叠和结合的配置，有利于非特异性吸附状态。用于形成所有蛋白质内和蛋白质-底物接触的自由能变化可以非单调地取决于聚合物长度。
2012-04-27 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Theoretical study of the competition between folding and contact interactions on the properties of polymers using self-avoid random walk algorithm
本文通过自回避随机行走算法研究聚合物中接触与折叠相互作用的竞争，发现接触相互作用单独作用产生紧凑相，折叠相互作用产生扩展相，且二者同时存在时折叠相互作用占主导，系统最终呈现扩展相。
2023-04-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics, crystallization and structures in colloid spin coating
旋涂是一种快速、可重复地制备聚合物薄膜和胶体晶体的非平衡技术。在这篇综述中，我们提出了一个概述的理论和实验研究的胶体悬浮液的旋涂。首先讨论了旋涂过程的动力学，我们从理论和实验两方面提出了见解。用聚合物溶液旋涂和用单分散胶体悬浮液旋涂之间的关键区别是在后者中出现长范围（厘米尺度）取向相关性。我们讨论了在不同的物理制度，揭示了许多不寻常的部分有序结构，具有长程取向顺序，但没有长程平移顺序的实验。这些结构的性质可以通过在旋涂过程中添加电场或磁场来定制。这些部分有序的结构可以被认为是用于研究结晶不良和缺陷丰富的固体的基本原理的模型系统，并且它们也可以用作图案化和/或多孔光学和磁性材料的模板。
2013-01-10 cond-mat.soft
Adsorption vs. folding of a Hydrophobic Chain Protein Model near an Attractive Surface
在多正则蒙特卡罗模拟的框架内，研究了一个粗粒离格蛋白质模型在吸引表面附近的折叠与吸附行为。在聚合物表面模型中，Lennard-Jones势被假定为有效单体与吸引表面之间的相互作用势。热力学性质和最低能量构象的一些结构参数进行了计算的折叠和吸附的情况下进行比较。
2015-12-22 cond-mat.soft
Remarks on homo- and hetero-polymeric aspects of protein folding
蛋白质折叠的不同方面说明了简化的聚合物模型。强调侧链（残基）的多样性导致人们将折叠视为杂聚物的冻结转变。从技术上讲，多样性最常见的方法是随机性，它通常在两体相互作用（电荷，极性，...）中实现。另一方面，蛋白质骨架的（几乎）普遍特征表明，折叠也可以被视为均聚物链的结晶转变，其主要成分是肽键和手性（尽管脯氨酸和甘氨酸）。手性偶极链的模型导致了二级结构的统一图像，并可能将蛋白质结构与铁电畴理论联系起来。
2003-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Magnetic Polymer Models for Epigenetics-Driven Chromosome Folding
表观遗传学是自然界中重要和普遍存在的现象，如细胞分化甚至变态的驱动力。与表观遗传学的广泛作用不同，理解表观遗传学控制和重新连接基因调控网络的生物物理学原理仍然是一个开放的挑战。在这项工作中，我们研究了表观遗传修饰对染色体空间折叠的影响-因此对潜在基因的表达-通过将问题映射到一类称为磁性聚合物的模型。在这项工作中，我们表明，一阶相变的基础上同时传播的某些表观遗传标记和构象崩溃的染色体。此外，我们描述了布朗动力学模拟的模型，其中的聚合物和热波动的拓扑结构被充分考虑，并证实了我们的平均场预测。扩展我们的模型，使非平衡项产生新的稳定相，定性同意在体内的观察。我们的研究结果表明，应用于磁性聚合物模型的统计力学技术可以成功地利用合理化的实验结果，旨在探索动态表观遗传景观和染色质组织之间的相互作用。
2019-11-01 cond-mat.soft physics.bio-ph
Configurational entropy of randomly double-folding ring polymers
SISSA - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati（国际高等研究院）；ENS de Lyon, CNRS, Laboratoire de Physique (LPENSL UMR5672) et Centre Blaise Pascal（里昂高等师范学院，法国国家科学研究中心，物理实验室（LPENSL UMR5672）和布莱斯·帕斯卡中心）
研究通过构建代码和伯特兰投票定理变体，计算了环状聚合物在理想条件下的紧密双折叠构型数，并验证了模拟数据与理论结果的一致性。
2025-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Heterogeneity of Short Semi-crystalline Polymer Chains during Recrystallization
本文利用分子动力学模拟研究PA6在深度淬火与近熔点退火下的再结晶，揭示MAF与RAF链的动态异质性及MAF链转位进入片晶的机制。
2024-10-08 cond-mat.soft
Glassy dynamics of crystallite formation: The role of covalent bonds
我们使用广泛的分子动力学模拟研究了模型聚合物中具有竞争结晶和玻璃化转变的塌缩行为的非平衡特征。通过与没有共价键但具有相同的非键相互作用的“胶体”系统的比较，我们发现三个主要结果：（i）当温度T与结晶温度T_{cryst}成比例时，处于平衡微晶相的切球聚合物和胶体具有几乎相同的静态性质;（ii）低于T_{cryst}的非平衡弛豫的定性特征，通过局部结构性质的演变来测量（如接触的数量）向平衡微晶，是相同的聚合物和胶体;和（iii）在远离平衡和接近平衡的系统中，聚合物和胶体微晶中重排的显著定量差异，可以用链连接来理解。这些结果有重要的意义，了解缓慢的松弛过程中崩溃的聚合物，部分折叠，错误折叠，和内在无序的蛋白质。
2011-11-02 cond-mat.soft
Role of Secondary Motifs in Fast Folding Polymers: A Dynamical Variational Principle
生物聚合物和蛋白质的折叠状态中存在高度规则的基序，如α-螺旋，这是一个令人着迷的、挑战生物化学、物理学甚至几何学的开放性问题。从化学倾向到简单的几何推理，各种刺激性的解释都被用来合理化这种二级结构的存在。我们制定了一个动态的变分原理选择构象空间的基础上的要求，即生物活性聚合物的天然状态的骨干可以迅速从变性状态。变分原理的结果表明，在紧凑的结构螺旋秩序的出现。
2000-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Modeling hydration water and its role in polymer folding
疏水效应是驱使蛋白质趋向其天然状态的主导力量，但其物理机制尚未被完全理解。我们介绍了一个完全可解模型的非极性分子在水中的溶剂化，这表明，当溶质存在时，水分子的允许配置的数量减少，足以引起疏水行为。我们将我们的模型应用于水溶液中的非极性均聚物，获得了“冷”和“暖”塌陷转变的明确证据，这些证据可以回忆起蛋白质。最后，我们展示了如何该模型可以适用于描述芳香族和极性分子的溶剂化。
2002-01-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of polymer chain collapse into compact states
采用分子动力学模拟方法研究了高分子链折叠成堆积立方态的过程。的聚合物模型，在连续移动的链接网站的链的基础上，包括排除体积和扭转相互作用。不同的原生状态的包装安排和链的长度进行了探讨;组织的原生状态被发现影响链的能力，折叠成功和折叠路径的性质，系统逐渐冷却。基于接触计数的序参量用于提供关于折叠过程的信息，其中接触根据诸如核心和表面位点或局部和远距离位点对的标准另外分类。充分详细的接触地图和它们的演变也检查。
2003-07-14 cond-mat.soft q-bio.BM
Freezing and Collapse of Flexible Polymers on Regular Lattices in Three Dimensions
我们分析了一个简单的模型的简单立方和面心立方晶格上的柔性聚合物链的结晶和崩溃转变的复杂的链增长的方法。相反，在一定的参数范围内，这两个构象转变被发现合并在热力学极限的键波动聚合物模型，我们得出结论，从我们的结果，这两个过渡保持良好分离的无限长链的限制。这种性质上不同的行为的原因可能是由于在这里考虑的晶格模型中的超短吸引力相互作用范围。
2007-10-25 cond-mat.soft
Predicting Non-Equilibrium Folding Behavior of Polymer Chains using the Steepest-Entropy-Ascent Quantum Thermodynamic Framework
使用HP蛋白质模型，使用能量交换Wang-Landau方法来估计由简单疏水和极性序列组成的聚合物的能量景观。使用最陡熵上升量子热力学（SEAQT）框架的运动方程的计算的能量景观的能级之间的状态转换。SEAQT框架使得确定从任意准平衡或非平衡初始状态到稳定平衡的唯一动力学路径成为可能。与可比较的蒙特卡罗模拟相比，使用SEAQT进行的计算需要显著减少的计算时间，同时提供否则不可用的热力学和结构性质。状态平均结构参数的预期值用于产生计算的基于状态的演化的代表性重建。结果表明，状态之间的连续过渡，没有明显的折叠阶段。在加热和冷却过程中，链构象的变化沿非平衡路径比沿准平衡路径更剧烈。此外，SEAQT衍生的动力学进行比较，实验得出的强度曲线描述的细胞色素c蛋白质的动力学，使用劳斯动态关系。
2023-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Divining the Shape of Nascent Polymer Crystal Nuclei
我们证明了初生聚合物晶体（即，核）是各向异性实体，与先前的假设相反，既不具有球形几何形状也不具有圆柱形几何形状。事实上，圆柱形、球形和其他高度对称的几何形状在物理上是不利的。此外，后临界转变是必要的，以实现最终出现在半结晶聚合物的结晶过程中的laminate。我们还强调了聚合物成核的不准确处理如何导致实质性错误（例如，预测成核速率的数量级差异）。这些见解是基于对来自典型缠结聚乙烯熔体结晶的400多万个晶体簇的定量分析。新的全面的自下而上的模型需要捕捉聚合物成核。
2019-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Entanglement on nucleation barrier of polymer crystal
我们提出了一种理论方法来定量地解释缠结在聚合物熔体成核中的作用，这是聚合物区别于小分子的独特特征。通过分子动力学模拟，得到了不同缠结密度下聚合物体系的成核势垒，与经典成核理论（CNT）的预测结果相反.为了弥补碳纳米管在聚合物结晶中的不足，我们引入了缠结自由能来反映缠结在聚合物成核中的作用。具体而言，聚合物成核不仅涉及如在CNT中所考虑的核内部和表面上的单体的自由能，而且还影响核周围的缠结网络。我们的理论方法提供了一个合理的解释未解决的成核现象的聚合物在模拟和实验。
2022-03-04 cond-mat.soft
Influence of chain topology and bond potential on the glass transition of polymer chains simulated with the bond fluctuation model
本文将键涨落模型应用于线性链和具有规则小支链的链的玻璃化转变的研究。冷却和随后的加热曲线获得的链能量，也为珠跳的平均接受概率。为了模拟玻璃化的不同趋势，引入了一个因子B，该因子B测量了键合电位相对于长程电位（即间接键合珠之间的分子内或分子间电位）的强度。（B值越高，导致对最高键长和更高总能量的偏好，这意味着更大的玻璃化倾向。对于直链，考虑了不同的情况：无长程势、无键势和B的几种选择。此外，我们考虑了线性链中交替键的两个不同的B值。在支链的情况下，也研究了主链和支链中具有不同B值的分子。可能存在的结晶已被其特征在于通过计算集体光散射功能的不同样品退火后，在一个方便的温度低于开始结晶。得出的结论是，在具有支链的系统中，结晶更有效地遗传，并且对于较高的B值也是如此。在主链键中具有最高B值的支化分子在加热曲线中表现出两个不同的转变，这可能与两个玻璃化转变有关。这种行为已经在实验中检测到的链具有相对较长的柔性分支。
2006-12-20 cond-mat.soft
A string reaction coordinate for the folding of a polymer chain
我们研究了具有短程吸引力的单一柔性均聚物链的结晶机理。对于一个足够窄的吸引井，该系统经历了一个一级冻结从一个扩展的无序线圈到一个紧凑的结晶状态。基于对Wang-Landau采样得到的构型计算的committor值的极大似然分析，我们构造了一个非线性弦反应坐标的线圈到晶体的转变。与线性反应坐标相反，弦反应坐标捕获控制过渡的不同阶段的不同自由度的效果。我们的分析表明，能量和全局结晶度参数Q6的组合提供了最准确的测量过渡的进展。虽然结晶度参数Q6在结晶的初始阶段是最相关的，但后期阶段主要由势能的降低所支配。
2015-01-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
