Topological disentanglement of linear polymers under tension
我们开发了一个理论描述的拓扑解纠缠发生时，环面结到达两端的半柔性聚合物在张力下。这些包括衰变成更简单的结和完全解结。最小交叉数和最小纽结轮廓长度是模型中起关键作用的拓扑不变量。交叉行为的颗粒扩散沿链和适当的边界条件的应用程序在链的两端占结解开。从粒子的数量和它们的位置开始，合适的规则允许重建链上移动的结的类型和位置。我们的理论与相应的分子动力学模拟进行了广泛的基准测试，结果表明模拟与模型的理论预测之间有着显着的一致性。
2020-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Simulation and theory of fluid demixing and interfacial tension of mixtures of colloids and non-ideal polymers
利用巨正则蒙特卡罗模拟和密度泛函理论研究了Asakura-Oosawa-Vrij硬球胶体和非吸附聚合物模型的扩展，该模型通过聚合物之间的排斥阶跃函数对势来考虑聚合物的非理想性.模拟结果验证了以前的理论研究结果的位移后，增加聚合物-聚合物排斥的强度，促进混合的趋势。对于增加聚合物-聚合物排斥的强度，模拟和理论一致地预测了自由胶体液-气界面的界面张力，对于共存相中的固定胶体密度差显著降低，并且对于固定聚合物储层填充分数增加。
2005-01-04 cond-mat.soft
Straightening of Thermal Fluctuations in Semi-Flexible Polymers by Applied Tension
我们调查的传播突然施加的张力沿热激发半柔性聚合物使用解析近似，缩放参数和数值模拟。这个问题本质上是非线性的。我们发现亚扩散传播的动力学指数为1/4。通过推广的内部弹性，我们表明，紧张的字符串表现出定性不同的张力配置文件和传播的指数为1/2。
1996-10-11 cond-mat.soft
Theoretical study of line and boundary tension in adsorbed colloid-polymer mixtures
本文对吸附态胶体-聚合物混合物界面势进行了扩展理论研究。为了描述在硬壁附近的胶体-聚合物混合物，使用简单的Cahn-Nakanishi-Fisher自由能泛函。体相行为和基质-吸附物相互作用的自由体积理论与聚合物胶体尺寸比q=0.6和q=1的理想聚合物建模。界面势的构造与帮助下，从一个Fisher-Jin交叉约束。通过操纵交叉密度，可以从自然的、单交叉的剖面获得完整的界面势。线张力在部分润湿制度和沿预湿的边界张力计算从界面电位。线张力具有两种符号，并且随着接触角的增大而减小。线张力在接近一级润湿转变时为正值10^-14 - 10^-12 N，在远离一级润湿转变时，线张力通过零并减小到负10^-14 - 10^-12 N。沿预湿边界张力的计算屈服值从预湿临界点处的零增加到一阶润湿时的线张力值。
2014-06-23 cond-mat.soft
Adsorption of annealed branched polymers on curved surfaces
支化聚合物在吸附表面附近的退火行为在许多生物和工业过程中起着重要作用。最重要的是，溶液中的单链RNA倾向于折叠并自结合以形成高度分支的结构。使用平均场论，我们都微扰和数值研究几种不同的几何形状的表面上的支化聚合物在良溶剂中的吸附。独立的壁的几何形状，我们观察到，作为分支密度增加，表面张力降低。然而，我们发现支化密度和曲率之间的耦合，其中当壁朝向聚合物弯曲时发生表面张力的进一步降低，但是当壁远离聚合物弯曲时表面张力的降低量减小。我们发现，对于局限于球形空腔中的支化聚合物，大多数支化点位于内壁附近，并且对于临界空腔半径，表面张力最小。对于正弦曲面附近的支化聚合物，我们发现支化点聚集在波谷，而端点聚集在波峰。
2015-10-21 cond-mat.soft physics.bio-ph
Jamming under tension in polymer crazes
利用分子动力学模拟研究了一种独特的扩展阻塞态。张力将许多玻璃状聚合物从致密的玻璃转变为纤维和空隙的网络，称为银纹。聚合物之间的缠结和链间摩擦在体积固定增加后堵塞系统。在密集的堵塞系统中，力的分布是指数的，但它们是拉伸的而不是压缩的。力的广泛分布对原纤维断裂和银纹的极限强度具有重要意义。
2002-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Strain-dependent localization, microscopic deformations, and macroscopic normal tensions in model polymer networks
我们使用分子动力学模拟来研究模型聚合物网络对单轴拉伸的微观和宏观响应。通过研究链长从$N_s=20$到200的网络，我们涵盖了从交联到纠缠主导行为的全部交叉。我们的研究结果支持了最近版本的管模型，该模型解释了由于化学交联和缠结而导致的链局部化的不同应变依赖性。
2004-10-12 cond-mat.soft
Density profiles and surface tensions of polymers near colloidal surfaces
在良溶剂中相互作用的聚合物的表面张力的理论计算和计算机模拟的平面壁的几何形状和插入一个单一的胶体硬球。对于平面壁和较大的球体，这是通过吸附方法实现的，对于较小的球体，这是通过直接插入技术实现的。稀释和半稀释制度的结果进行比较，理想的聚合物，朝仓-大泽穿透球模型，积分方程，标度和重整化群理论的结果。最大的相对变化与密度被发现在稀制度，使理论的基础上非相互作用的聚合物迅速崩溃。最近开发的"软胶体“的聚合物-胶体混合物的方法，正确地描述了单体插入自由能和相关的表面张力。
2001-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tension dynamics in semiflexible polymers. Part II: Scaling solutions and applications
在这篇文章的第一部分中，我们对弱弯曲半柔性聚合物的动力学进行了系统的粗粒度描述。在这里，我们讨论了所建立的确定性偏积分-微分方程的解析解的骨干张力的时空松弛。对于原型实验的情况下，如突然应用或释放一个强大的外部拉力，它表明，拉伸动力学反映了自仿射构象波动谱在各种中间渐近幂律。详细和明确的分析预测的张力传播和放松和相应的结果，为共同的可观的，如端到端的距离，得到。
2006-09-25 cond-mat.soft
Elastic polymer networks of exceptional strength by deconcentrating tension
John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University（哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院）
本研究针对聚合物网络强度远低于单链的问题，通过分散张力让更多链承受高张力，制备出强度达10 MPa的水凝胶与弹性体，明确强度与链长的标度关系，为高强度弹性聚合物网络提供设计原则。
2026-10-09 cond-mat.soft
Mechanical properties and microdomain separation of fluid membranes with anchored polymers
采用无网格膜模型结合锚定线性聚合物链，研究了锚定聚合物对生物膜的熵效应。研究了锚定理想高分子链和排斥体积高分子链的弯曲刚度和自发曲率。我们的结果与以前的理论预测是一致的。结果发现，聚合物降低膜边缘的线张力，以及膜域之间的界面线张力，导致微域形成。与在典型的二元流体中观察到的两相混合不同，密集锚定的聚合物使小区域稳定。提出了锚定理想链降低边缘线张力的平均场论，较好地再现了模拟结果。
2013-10-03 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.comp-ph
Tension dynamics in semiflexible polymers. Part I: Coarse-grained equations of motion
基于蠕虫链模型，建立了弱弯曲半柔性聚合物非线性动力学的粗粒度描述。通过多尺度摄动分析，利用弱弯曲极限所固有的长度尺度分离，揭示了骨架张力时空松弛的确定性本质，并推导出相应的粗粒度运动方程.从这个偏积分-微分方程，弱弯曲聚合物的非线性响应的一些详细的分析预测，在所附的文件（第二部分，cond-mat/0609638）。
2006-09-25 cond-mat.soft
Propagation and Relaxation of Tension in Stiff Polymers
我们提出了一个统一的理论，在解决方案中的刚性聚合物的纵向动态响应的各种外部扰动（机械激励，流体动力学流动，电场，温度淬火.）这可以表示为环境/边界条件的突然变化。该理论依赖于对蠕虫链中主链应力的非平衡传播和松弛的综合分析。我们恢复和大幅扩展以前的结果的启发式参数的基础上。有趣的新的实验的影响指出。
2005-03-02 cond-mat.soft
Tension, rigidity and preferential curvature of interfaces between coexisting polymer solutions
计算了不同聚合度和不同Kuhn链段长度的聚合物相分离溶液中界面的性质。起始点是平面界面，其轮廓在所谓的“斑点模型”中计算，该模型以隐式方式并入溶剂。下一步是研究通过施加不同于共存时的化学势而形成的亚稳液滴相。弯曲界面上的压力差对应于较高的化学势，用于计算液滴的曲率特性。界面张力，托尔曼长度和刚度计算和用于预测一个现实的实验情况。结果表明，聚合物的相分离的解决方案之间的接口表现出，在一般情况下，一个优先的曲率，稳定的低分子量的聚合物在一个高分子量的宏观相的液滴。
2013-04-25 cond-mat.soft
Polymer chain scission at constant tension - an example of force-induced collective behaviour
利用分子动力学模拟研究了由非简谐键耦合的聚合物链段在外加恒定拉力下的断裂。我们表明，链的平均寿命时间逐渐成为独立的债券的数量作为拉力的增长。后者还影响沿着聚合物主链的各个键的断裂速率，这表明惯性效应在断裂过程中起着重要作用。局部缺陷的作用，温度和摩擦的断裂动力学也检查。
2011-03-26 cond-mat.soft
Effect of topology on dynamics of knots in polymers under tension
我们使用计算机模拟比较的动态行为的环面和均匀扭曲的张力下的聚合物结。这些结通过一种类似于爬行的机制扩散。两种结型的摩擦系数均随平均结长线性增长。然而，对于类似的复杂性，环面结比均匀扭曲结扩散得更快。结长度自动关联函数表现出与呼吸模式相关的缓慢弛豫时间。它的时间尺度取决于结的类型，通常环面的时间比均匀扭曲结的时间长。动力学行为的这些差异被解释在结的拓扑特征。
2010-07-26 cond-mat.soft
Critical phenomena in colloid-polymer mixtures: interfacial tension, order parameter, susceptibility and coexistence diameter
利用计算机模拟和有限尺寸标度技术研究了一种模型胶体-聚合物混合物的临界行为，即AO模型。考察了界面张力、序参量、磁化率和共存直径。结果表明，界面张力在临界点为零，其指数为2ν~ 1.26。这与3D伊辛指数非常一致。还计算了临界振幅比，这是与相应的三维伊辛值兼容。我们还确定了一些微妙之处，遇到时，有限尺寸标度应用到AO模型。特别是，我们发现，当忽略对数尺寸依赖性时，界面张力的有限尺寸外推是最一致的。这一发现与Berg等人的工作一致。[Phys. Rev. B，V47 P497（1993）]
2004-09-04 cond-mat.soft
Fatigue and failure of a polymer chain under tension
保持在温度$T$和固定张力下的聚合物链的断裂对于在恒定外部应变和随机扰动下失效的广泛系统是典型的。过去的研究集中在分析和数值研究的平均崩溃率这样的链。令人惊讶的是，似乎缺乏崩溃率的概率分布函数（PDF）的分析计算。由于罕见的快速坍缩事件可能是重要的，甚至是灾难性的，我们在这里提出了一个理论，这种分布，其尾部的压力快率。我们表明，尾部的PDF是一个幂律与{ \em普遍}指数，理论上确定的。大量的数值验证了所提供的理论。吸取了与同类其他问题有关的经验教训。
2020-07-30 cond-mat.soft
Polymer dynamics under tension: mean first passage time for looping
针对张力下聚合物成环问题，本文基于FJC模型提出成环时间与平衡成环概率反比关系，经分子动力学模拟验证，并证明其优于传统势垒逃逸方法。
2024-10-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Tension Dynamics and Linear Viscoelastic Behavior of a Single Semiflexible Polymer Chain
本文基于Hallatschek等人发展的蠕虫链模型理论，研究了单根半柔性高分子链的动力学响应。作用在两个链端的振荡力下的线性粘弹性响应解析地导出作为振荡频率的函数。我们将证明，在低频极限下，复柔度的实部与Marko和Siggia的静态结果一致，而虚部则表现出+1/2的幂律依赖性。另一方面，这些顺应性随着高频极限的幂律-7/8而减小。这些都不同于劳斯动力学。一个缩放参数来理解这些新的结果。
2009-03-12 cond-mat.soft
Mixtures of Charged Colloid and Neutral Polymer: Influence of Electrostatic Interactions on Demixing and Interfacial Tension
用自由体积理论研究了带电胶体和中性非吸附性聚合物二元混合物的平衡相行为。首先将带电硬球大离子和理想粗粒有效球聚合物的模型混合物映射到具有非加性直径的二元硬球混合物上，然后映射到有效Asakura-Oosawa模型上[S. Asakura和F. Oosawa，J.Chem.Phys.22，1255（1954）]。有效模型是由一个单一的无量纲参数定义的-聚合物直径的有效胶体直径的比率。对于高盐浓度比，自由能的自由体积近似用于计算流体相图，其描述分层成富胶体（液体）和贫胶体（蒸气）相。增加静电相互作用的范围使分层双结点向更高的聚合物浓度移动，从而稳定混合物。增强的稳定性是由于聚合物耗尽引起的静电排斥大离子之间的吸引力减弱。与密度泛函理论预测的比较表明，在液-气界面张力的相应增加。预测的相稳定性趋势与观察到的食品胶体中蛋白质-多糖混合物的行为一致。
2005-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Driven polymer translocation into a channel: Iso-flux tension propagation theory and Langevin dynamics simulations
采用等通量张力传播（IFTP）理论和Langevin动力学（LD）模拟方法研究了通道驱动聚合物迁移的动力学过程，即聚合物迁移到狭窄的通道中，通道中的单体受到驱动力$f_{\rm c}$ .在高驱动力极限下，无论沟道宽度如何，IFTP理论预测移位时间的$τ\propto f_{\textrm{c}}^β$，其中$β=-1$是力标度指数。此外，LD数据表明，对于一个非常窄的通道拟合只有一个单一的文件的单体，由于在通道内的子链的熵力不起重要作用的易位动力学，和力指数$β= -1$的力的大小无关。随着通道宽度的增加，通道内的子链的可能的空间构型的数量变得显著，并且所产生的熵力导致力指数下降到低于1。
2022-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Process Time Distribution of Driven Polymer Transport
我们讨论的时间分布的动态过程中驱动聚合物运输固有的柔性链由于随机张力传播。这种随机性来源于聚合物线团初始构型的无序性，导致张力传播路径的随机性。我们考虑的过程时间时，易位发生在一个固定的孔，当拉伸发生通过拉动链端。一个缩放参数的平均值和标准偏差的过程时间提供使用随机传播的两相图片。发现这两种情况有显著的不同。的易位的过程时间分布表现出大量的蔓延，即使在长链的限制，不同的是，发现的聚合物拉伸的动力学。此外，在驱动易位的过程时间分布示出具有特征的不对称形状。
2012-04-23 cond-mat.soft physics.bio-ph
Longitudinal Response of Confined Semiflexible Polymers
已知单个半柔性聚合物对外部施加的力的突然变化的纵向响应由主链张力的传播和松弛控制。在许多实验情况下，例如，在纳米流体装置或聚合物网络或溶液中，这些聚合物被有效地限制在通道或管状几何形状中。通过启发式的标度律和严格的分析理论，我们分析了各种通用的实验装置的限制半柔性聚合物的拉伸动力学。结果表明，与众所周知的线性响应相反，约束对非线性动力学的影响在很大程度上可以描述为有效预应力的影响。我们还研究了初始受限链的自由弛豫，发现了一个令人惊讶的超线性t^（9/8）增长规律的变化，在短时间内的端到端的距离。
2010-09-12 cond-mat.soft q-bio.BM
Iso-Flux Tension Propagation Theory of Driven Polymer Translocation: The Role of Initial Configurations
我们通过理论分析和分子动力学模拟研究了孔驱动聚合物迁移的动力学。利用常通量近似下的张力传播理论，我们导出了张力阵面的显式运动方程。由此，我们推导出平均易位时间$τ$的标度关系，其捕获渐近结果$τ\propto N_0^{1+ν}$，其中$N_0$是链长，$ν$是Flory指数。此外，我们推导出领先的校正到缩放项$τ$，并表明，所有条款的顺序$N_0^{2ν}$完全抵消，只留下一个有限的链长校正项，由于有效的孔隙摩擦，这是线性成比例的$N_0$。我们使用该模型数值包括在初始配置的聚合物链的波动，除了热噪声。我们发现，当{ \it顺}侧波动适当占，该模型不仅再现以前已知的结果，但也大大提高了估计的单体等待时间分布和时间演变的易位坐标$s(t)$，显示出良好的协议与MD模拟。
2014-09-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Why do surface tensions of most of organic liquids demonstrate close values?
大多数有机液体的表面张力值在同一数量级。对此的自然解释在于，表面张力由伦敦色散力控制，而伦敦色散力与分子的永久偶极矩无关。有机液体的表面张力（聚合物和聚合物溶液除外）仅取决于电离势和分子直径。对于有机液体，这些参数略有不同。
2010-06-02 cond-mat.soft physics.chem-ph
Enhanced phase segregation induced by dipolar interactions in polymer blends
我们提出了一个广义的理论研究在其骨干上含有偶极子的聚合物共混物的相分离。该理论被用来构建共存曲线，并研究偶极相互作用对共存相之间的平面界面的界面张力的影响。我们表明，在单体的偶极矩，或等效的纯组分的介电常数的失配的失配，导致不稳定的均匀相。利用该理论预测了Flory-Huggins相图的修正。此外，我们表明，界面张力的增加而增加的不匹配的组件的偶极矩。通过扩展Cahn-Hilliard和Helfand-Tagami-Sapse的形式主义，分别构建了扩散和尖锐的聚合物-聚合物界面的密度分布和界面张力。
2014-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Field-extension statistics of charged semiflexible polymers stretched with uniform electric fields
本文改进平均场模型，通过将带电半柔性聚合物链细分为片段并施加不可伸长性约束，更准确地预测均匀电场下的场-伸长统计及横向涨落，为测序技术提供理论支持。
2024-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dynamical Transitions in a Dragged Growing Polymer Chain
我们扩展的劳斯模型的聚合物动力学的非平稳链增长的情况下。对于长度为$N(t) = t^α$的拖曳聚合物链，我们发现两个转变的构象动力学。在$α= 1/2$处，张力的传播和链的平均形状发生定性变化，而在$α= 1 $处，平均质心运动停止。这些转变是由于一个简单的物理机制：张力传播和聚合物生长之间的竞赛决斗。因此，它们也应该出现在半柔性或刚性聚合物的生长中。广义Rouse模型继承了原始Rouse模型的多功能性：它可以有效地模拟，并且可以进行分析处理。
2016-07-22 cond-mat.soft
Exact solution of the Zwanzig-Lauritzen model of Polymer Crystallization under Tension
利用平衡统计力学精确求解了一个在机械拉力作用下高分子链折叠的二维模型（$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
Capillary-Wave and Chain-Length Effects at Polymer/Polymer Interfaces
采用连续空间珠弹簧模型研究均聚物二元共混物的相行为以及两个不混溶相之间的界面结构。的接口的结构作为一个功能的imperbability，链长，和系统的大小进行了研究。观察到毛细波，并且它们的测量使我们能够确定表面张力$γ$。我们提出了一个更普遍的方法来测量的界面宽度的第二时刻的不同贡献的界面轮廓的一阶导数。这种方法的预测直接验证。研究了链长对表面张力的影响。
1997-09-17 cond-mat.soft
Tension-induced binding of semiflexible biopolymers
我们从理论上研究了聚合物张力对可逆结合交联的集体行为的影响。为了这个目的，我们采用了两个弱弯曲蠕虫状链平行排列的张力，与一系列的链间结合位点的轮廓定期间隔的模型。可逆的交联连接在由化学势控制的亲和力的位点处附着和分离。在平均场方法中，我们计算了系统的自由能，并发现了一个自由能垒的出现，它控制着可逆的（非）约束。张力影响链的构象熵，其与交联的结合能竞争。这种竞争引起的结合位点的分数突然增加的张力增加。我们表明，这种转变是有关的交叉之间的弱和强本地化的定向聚合物在钉扎电位。到强结合状态的交叉可以被解释为交联聚合物的力硬化的机制-超过单个蠕虫状链的弹性。
2014-10-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Fluctuation-induced forces between rings threaded around a polymer chain under tension
我们刻画了高分子链在外部张力作用下的涨落性质以及涨落引起的两个环分子之间的作用力。这个问题是相关的上下文中的波动诱导力在软物质系统，液体界面的功能和描述的聚轮烷和滑环材料的性能。我们进行分子动力学模拟的Kremer-Grest珠弹簧模型的聚合物和一个简单的环分子模型，在正则系综。我们研究的横向波动的拉伸链，作为一个功能的链拉伸和存在的环形螺纹分子。在恒温平衡下分析了链的涨落谱，并比较了两个环分子存在时的差异。对于位于固定距离的环，我们发现一个吸引力的波动引起的环之间的力，成正比的温度和衰减的环距离。我们的特点是这种力作为环的距离，链拉伸，环半径的函数和测量之间的差异的自由链的频谱和波动的链约束的环。我们还将模拟中发现的力的依赖性和范围与来自不同领域的理论模型进行了比较。
2016-09-07 cond-mat.soft physics.comp-ph
Semiflexible Polymers Under Good Solvent Conditions Interacting With Repulsive Walls
利用密度泛函理论和分子动力学模拟研究了半柔性聚合物在排斥性平面壁约束下的溶液，阐明了壁面对聚合物链排列的促进作用和单体-壁面排斥作用引起的耗尽作用之间的竞争.一个粗粒度的珠弹簧模型与债券弯曲的潜力进行了研究，改变的轮廓长度和持久性长度的聚合物，以及在溶液中的单体浓度（良好的溶剂条件下，假设整个，和溶剂分子不包括明确）。研究了近壁处单体密度和压力张量分量的分布，得到了溶液的表面张力。虽然对于柔性聚合物，表面张力随着链长略微降低，但是对于刚性聚合物，其明显地随着链长增加。因此，在固定的密度和固定的链长下，表面张力也随着持续长度的增加而增加。链端总是在壁附近富集，但这种效应对于刚性聚合物比柔性聚合物大得多。此外，还研究了壁面附近的均方回转半径分量和介电序参量的分布，以阐明壁面诱导介电有序发生的条件。
2016-04-11 cond-mat.soft
Conformation-Mediated Kinetics of Polymer Chain Scission under Tension
University of Oxford（牛津大学）
本文开发了考虑三维构象涨落的统计力学框架，揭示张力下聚合物链断裂的构象介导动力学，为聚合物损伤与断裂的网络尺度模型提供物理输入。
2026-08-26 cond-mat.soft physics.chem-ph
Instabilities during the evaporation of a film: non glassy polymer + volatile solvent
我们考虑溶剂的表面张力小于聚合物的表面张力的溶液。在蒸发膜中，富含溶剂的流体的羽流然后引起表面张力的局部降低，并且表面力倾向于加强羽流。我们给出了一个估计（在标度律的水平上）获得这种不稳定性所需的最小厚度。我们预测，如果初始溶液相当稀，则厚度a）是溶剂蒸气压的递减函数b）应该非常小（<1微米）。膜的总蒸发时间应远长于不稳定性的生长时间。这种不稳定性会导致自由表面的变形，并且可能是光学上可观察到的。它应该占主导地位的经典Bernard-Marangoni冷却引起的不稳定性。
2001-11-09 cond-mat.soft
Velocity jump in the crack propagation induced on a semi-crystalline polymer sheet by constant-speed stretching
对于弹性体而言，裂纹扩展的速度作为应变的函数而跳跃，这一点早已为人们所知。另一方面，对于在储存模量图中不显示橡胶态平台的聚合物，在文献中没有报道这种跳跃。在这里，我们报告的观察跳跃裂纹扩展的半结晶聚合物片材没有橡胶平台，作为一个恒定的速度拉动的片材的结果。我们讨论了这种裂纹扩展试验的优势下，等速拉伸和提供物理解释的基础上，最近提出的理论的速度跳跃在裂纹扩展的非弹性体片材观察到的速度跳跃。
2019-04-05 cond-mat.soft
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
Deformation propagation in responsive polymer network films
我们研究了交联聚合物网络膜中的弹性形变，其由亚微米颗粒与粘性表面的结合触发，模仿病毒病原体与刺激响应性聚合物材料（例如水凝胶）的薄膜的相互作用。从广泛的Langevin动力学模拟，我们量化了网络变形传播的距离，这取决于网络的弹性参数和颗粒的粘附强度。我们研究了网络的集体面积收缩的动力学，并获得了相关的特征衰变长度的一些简单的关系。详细的分析阐明了网络的弹性能量如何在拉伸和压缩模式之间分配，以响应颗粒结合。我们还研究了聚合物网络膜中的一对粘性颗粒的排斥或吸引相互作用的力-距离曲线作为颗粒-颗粒分离的函数。这种计算研究的结果提供了新的洞察集体现象的软聚合物网络膜，并可能，特别是，被应用于应用程序的可视化检测病原体，如病毒通过宏观响应的交联水凝胶的薄膜。
2014-03-07 cond-mat.soft physics.bio-ph
Pressure anisotropy in polymer brushes and its effects on wetting
本文通过粗粒化分子动力学模拟表明，在非混合条件下聚合物刷的接枝诱导横向压缩压力不影响接触角，而湿刷与干刷的界面张力差可由 Young 定律准确描述润湿性。
2023-12-06 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Stretching dynamics of semiflexible polymers
我们分析了单一的不可伸展的半柔性生物聚合物的非平衡动力学拉伸力施加在两端。基于不同的（矛盾的）启发式参数，已经提出了各种缩放法的骨干张力的传播速度，这是在响应拉伸诱导。在这里，我们采用一个新开发的统一理论，系统地充实，限制和扩展这些方法。介绍了实际相关的情况下，一些预拉伸力$f_\text{pre}$，突然暴露于不同的外力$f_\text{ext}$在两端的链平衡，我们给出了一个简洁的物理解释的基础松弛过程的直观的斑点图片。我们讨论了相应的中间渐近性，实验相关的可观的结果，并支持我们的结论的粗粒度的运动方程的数值解的张力。
2007-09-17 cond-mat.soft q-bio.BM
Interfacial tension of reactive, liquid interfaces and its consequences
不混溶液体的分散体，如乳液和聚合物共混物，是许多工业应用的核心，这使得对其性质（形态，稳定性等）的理解变得更加复杂。非常感兴趣。这些性质的广泛范围取决于界面现象，因此理解界面现象特别重要。在使用预制表面活性剂的非反应性稳定过程中，乳液和聚合物共混物中的界面张力行为在理论和实验上都得到了很好的理解。然而，在反应体系中的界面张力行为的这种描述，其中稳定剂是在原位产生的（并且作为许多体系的稳定途径是更有效的），尚未在社区中找到共识。在这篇评论中，我们比较了不同的理论已经开发的非反应性和反应系统，我们讨论了他们的能力，捕捉实验发现的行为。最后，我们解决的后果的反应性稳定过程中的全球乳液或聚合物共混物的形态和在界面尺度。
2017-08-09 cond-mat.soft physics.chem-ph
Waveguide propagation of light in polymer porous films filled with nematic liquid crystals
假设有效径向光学各向异性是双轴的，我们从理论上分析了光在填充有液晶的聚合物基体的圆柱形孔中传播的波导机制。从数值分析的色散关系，波导模式被发现是敏感的各向异性的场致变化。实验研究了在聚合物多孔聚对苯二甲酸乙二酯（PET）薄膜中填充液晶5CB的电光特性，并将实验结果与理论研究结果进行了比较。
2019-01-17 cond-mat.soft physics.optics
Methods to Compute Pressure and Wall Tension in Fluids containing Hard Particles
胶体系统通常被建模为硬颗粒的流体（可能具有额外的软吸引力，例如由悬浮液中包含的聚合物引起）。在模拟这样的系统时，维里定理不能直接应用于获得压力张量的分量。在由壁限制的系统中，因此从压力张量各向异性中提取由于壁（“壁张力”）而产生的多余能量也不是简单的。几种方法来规避这个问题的比较评估，作为例子，使用硬球流体和Asakura-Oosawa模型的胶体-聚合物混合物的尺寸比$q=0.15$（其中的聚合物的效果可以被整合出来，以产生有效的吸引力之间的胶体）。限制各种方法的准确性的因素进行了仔细的讨论，并控制这些因素非常好的各种方法之间的相互协议。
2011-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chain level insights into tensile-compressive asymmetry in glassy and semicrystalline polymers
使用分子动力学模拟，我们提供了链级的见解的不同之处，在重排聚合物的单轴拉伸和压缩变形下，在玻璃和半结晶样品的不同链长。聚合物在拉伸和压缩下的组织结构是明显不同的。链沿着拉伸轴对齐，导致它们的键和端到端矢量的净全局有序化，而在压缩下，聚合物将它们自身排列在垂直于压缩轴的平面中，导致键和链端到端矢量的反有序化的出现。此外，聚合物在张力下展开的程度更大，并且与压缩下的链相比，它们变形更少。这两个响应之间的差异强烈依赖于链长，并且在中间链长处最大。
2019-01-20 cond-mat.mtrl-sci 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
A generalized mechanical model using stress-strain duality at large strain for amorphous polymers
在文献中已经开发了许多模型来模拟非晶态聚合物在大应变下的热机械行为。这些模型一般表现出良好的协议与实验结果时，材料提交单轴载荷（拉伸或压缩）或剪切载荷的情况下。然而，当它们用于组合载荷情况时，这种一致性会大大降低。将这些模型推广到更复杂的负载是罕见的。特别是，在拉伸或压缩中识别的模型通常高估剪切响应。一个困难在于，3D模型必须聚合不同的物理建模，用不同的运动学描述。这就需要使用复杂的传输操作器来操纵。在本文中，我们提出了一个力学模型的大应变，广义三维，并精确地引入适当的运输运营商，以获得一个确切的运动学。通过对内力幂的计算，验证了应力应变的对偶性。这种广义模型适用于聚碳酸酯无定形聚合物的情况下。拉/压和剪切的模拟结果与经典的建模和文献中的实验结果进行了比较。结果大大提高了数值预测的无定形聚合物提交任何负载情况下的机械响应。
2021-06-22 cond-mat.soft
Pulling a DNA molecule through a nanopore embedded in an anionic membrane: tension propagation coupled to electrostatics
我们考虑静电力的影响，驱动易位动力学的一个灵活的被拉过纳米孔的头部单体上的外力。为此，我们增加了等通量张力传播（IFTP）理论与静电的带负电荷的生物聚合物拉通过纳米孔嵌入在一个类似的带电荷的阴离子膜。我们表明，对于现实的情况下，如单链DNA，易位动力学在低盐筛选是弱的，在有限的负膜电荷出乎意料地加速，尽管大的排斥静电相互作用的聚合物线圈上的{ \it顺}侧和带电的膜。这是由于在移位过程中线圈的静电势能的快速释放，导致有效的吸引力，有助于末端驱动移位。加速导致非单调的聚合物长度和膜电荷依赖性的指数$α$，其表征具有长度$N_0$的聚合物的移位时间$τ\propto N_0^α$。在长链聚合物$N_0\gtrsim500$的制度，易位指数超过其上限$α=2$先前观察到的相同的系统没有静电相互作用。
2020-07-04 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
Thermodynamics predicts a stable microdroplet phase in polymer-gel mixtures undergoing elastic phase separation
我们研究的热力学的二元混合物的少数组分的体积分数小于所需的量，以形成一个平坦的界面，并表明，占主导地位的平衡相的混合物的表面张力形成一个单一的宏观液滴。凝胶-聚合物混合物中的弹性相互作用使具有多个液滴的相稳定。使用平均场自由能，我们计算的液滴的大小作为一个函数的界面张力，弗洛里参数，和弹性模量的凝胶。我们的研究结果说明了弹性相互作用的作用，在支配的相行为的生物聚合物进行液-液相分离。
2023-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
OpTiDDM (Optical Tweezers integrating Differential Dynamic Microscopy) maps the spatiotemporal propagation of nonlinear stresses in polymer blends and composites
局部应力如何通过聚合物流体传播，以及更一般地，大分子动力学如何引起粘弹性是对广泛的科学和工业领域至关重要的开放性问题。在这里，明确连接聚合物动力学的力响应，并映射在高分子材料的应力传播，我们提出了一个强大的方法-光镊集成微分动态显微镜（OptiDMM）-同时施加局部应变，测量阻力，并分析周围的聚合物的运动。我们的测量与环状和线性聚合物（DNA）的混合物和它们的复合材料与刚性聚合物（微管）揭示了一个令人惊讶的共振响应，其中仿射对齐，超扩散率和弹性记忆最大化时，应变率是可比的纠缠率。微管抑制这种共振，同时显著增加弹性力和记忆，这是由于聚合物沿着应变路径累积、拉伸和流动以及构型上消散应力的程度不同。更广泛地说，丰富的多尺度耦合的力学和动力学所提供的OpTiDDM，使其跨学科的使用，以阐明非平凡的现象，雕塑应力传播动力学的商业应用和细胞力学的关键。
2022-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Driven Anomalous Diffusion: An example from Polymer Stretching
张力沿链的传播方式是控制大分子系统中许多反常动力学的关键。在介绍了张力传播的弱力和强力机制之后，我们着重研究了后者，其中研究了长链聚合物中链段在拉伸过程中的动力学波动。我们表明，响应，即，平均漂移是反常的，其特征在于非线性记忆核，并且它与涨落的关系是非平凡的。这些功能的广义朗之万方程的基础上进行了讨论，其中的作用，由于应力硬化的弹性常数的时间变化被查明。我们进行了分子动力学模拟，支持我们的理论。
2015-04-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interfacial Cavitation with Surface Tension: New Insights into Failure of Particle Reinforced Polymers
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Purdue University（普渡大学）
研究揭示了界面空化在粒子增强聚合物失效中的作用，提出表面张力影响空化压力并解释长度尺度效应。
2025-11-24 cond-mat.soft
