Phase diagram of aggregation of oppositely charged colloids in salty water
研究了两种带相反电荷的胶体在盐水中的聚集行为。我们着重讨论了库仑相互作用在强非对称体系中的作用，其中一个胶体的电荷和尺寸远大于另一个胶体。在溶液中，每个大胶体（大离子）吸引一定数量的带相反电荷的小胶体（$Z$ -离子）形成复合物。如果两种胶体的浓度比使得复合物不带强电荷，则它们以宏观聚集体的形式凝聚。因此，在两个胶体的浓度平面中的相图由夹在复合物的稳定溶液的两个域之间的聚集域组成。聚集域有一个完全聚集的中心部分和两个对应于部分聚集的翼。本文发展了一价盐存在下相图的定量理论。结果表明，随着Debye-Hückel屏蔽半径$r_s$的减小，聚集畴增大，但部分聚集畴的相对尺寸变小。作为该理论的一个重要应用，我们考虑了带有强电荷正球（人工染色质）的长双螺旋DNA的解。我们还考虑我们的理论在体外实验与天然染色质的影响。最后讨论了大离子形状对相图的影响。
2003-11-26 cond-mat.soft
Colloidal aggregation and critical Casimir forces - Reply
在最近的一封信[物理。103，156101（2009）]，我们提出了在具有可忽略的小范德华力的系统中临界Casimir诱导的胶体聚集的实验。我们提出了一个简单的模型的基础上排斥静电和吸引力的临界Casimir力之间的竞争来解释所观察到的聚集。最近的评论[A]。Gammesi，S. Dietrich，arXiv：1006.5897v1]提出，应谨慎对待简单模型的应用领域，它可以通过多种不同的方式进行改进。在此，我们重新审视我们的实验发现，并给出一个答复的评论。
2010-07-05 cond-mat.soft
Structure and aggregation of colloids immersed in critical solvents
我们考虑一个球形胶体粒子的合奏沉浸在近临界溶剂，如二元液体混合物接近其临界分层点。溶剂的相应序参量的长程波动驱动了相关长度的发散。这些临界波动的胶体溶质颗粒的空间限制，作为空腔中的波动介质，限制和修改的波动谱的方式取决于它们的相对配置。这导致有效的，所谓的临界卡西米尔力（CCF）作用在限制表面上。利用现有的知识，我们研究的结构和稳定性，这样的胶体悬浮液，采用有效的，单组分胶体系统的方法。应用两两相加的CCF近似，我们计算了胶体的径向分布函数，这是实验上可访问的。我们分析了胶体聚集由于CCF，从而暗示了以前的实验研究仍在争论中
2012-01-27 cond-mat.soft
Multiscale Modeling of Colloidal Dynamics in Porous Media: Capturing Aggregation and Deposition Effects
研究了饱和多孔介质中多尺度聚集和沉积对胶体动力学的影响。在孔尺度下，胶体的聚集由Smoluchowski方程模拟。基本上，胶体物质分布在不同大小的簇之间。我们把这些集群作为不同的物种参与的扩散-平流-反应机制。这种建模过程允许不同的材料特性在不同的物种之间变化，特别是扩散、聚集、沉积的速率以及平流速度。我们应用周期性均匀化过程来深入了解放大模型方程的有效系数。受益于直接访问微观结构信息，我们通过二维数值模拟捕获的效果，聚集的沉积速率恢复这种方式在文献中报道的阻塞和成熟制度。
2014-04-16 cond-mat.soft math.AP
Clustering effects on the diffusion of patchy colloids in disordered porous media
将Enskog理论推广到描述无序多孔介质中斑片状胶体流体的自扩散系数。该理论包括流体-流体和流体-基质对分布函数的接触值，其被修改以包括来自所谓的探针颗粒孔隙度$ϕ$的依赖性，以便正确地描述由基质捕获流体颗粒的效果。流体-流体和流体-矩阵对分布函数的修正接触值的建议表达式包括三项。也就是说，我们在以前的工作[Holovko M。F.、科瓦茨卡湾是的，康登斯物质物理学，2020，23，23605]，耗尽贡献与团簇-团簇和团簇-基质排斥以及团簇内部的分子内关联有关。结果表明，最后一项导致显着降低的自扩散系数在低流体密度。随着基质孔隙度的降低，这种影响变得越来越弱。对于中间流体密度，耗尽的贡献导致增加的自扩散系数相比，硬球流体。对于足够稠密的流体，由于硬球效应，自扩散系数强烈降低。团簇的大小和类型以及多孔介质的参数的影响进行了研究和详细讨论。
2021-10-09 cond-mat.soft
Phase Behavior of the Patchy Colloids Confined in the Patchy Porous Media
本文提出功能化无序多孔介质模型，结合多种理论方法研究斑块粒子流体在受限条件下的相行为，发现键形成竞争导致具有三个临界点和两个液-气相共存区域的重入相行为，理论预测与模拟结果吻合良好。
2023-11-24 cond-mat.soft
Generic model for tunable colloidal aggregation in multidirectional fields
基于二维布朗动力学的计算机模拟，我们研究了多个外场诱导的具有定向相互作用的胶体粒子的聚集情形。为此，我们提出了一个模型，它允许连续变化的粒子相互作用，从点偶极像补丁一样（四个补丁）。我们发现，作为这种变化的结果，在低密度和温度下发生的非平衡聚集从传统的扩散限制簇聚集（DLCA）转变为涉及旋转键的光滑DLCA;这是伴随着明显的变化的基础晶格结构的聚集体从正方形到六边形有序。随着温度的升高，我们发现了一种向流体相的转变，这与简单的平均场密度泛函理论的结果一致。
2015-05-07 cond-mat.soft
Colloid recovery from porous structures under ambient flow: enhanced extraction via phoretic and osmotic mechanisms
Indian Institute of Technology Kanpur（印度理工学院坎普尔分校）
研究环境流动下多孔结构中胶体的回收，通过有限元模拟表征溶质梯度方向（溶质流出和溶质流入模式）对电泳和渗透胶体提取的影响，揭示不同模式下胶体提取行为及扩散渗透滑移增强作用，为相关领域提供指导。
2026-10-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
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
Dynamics of colloidal aggregation in microgravity by critical Casimir forces
利用临界Casimir力，研究了微重力条件下扩散受限胶体聚集的吸引强度依赖性。通过近场散射，我们测量的静态和动态结构因子的聚集体的聚集过程的演变。在理想的微重力条件下的静态和动态结构因子的同时测量，使我们能够唯一地确定的流体动力学和回转半径的比例作为集合体的分形维数的函数，使我们能够阐明的内部结构的聚集体作为相互作用的潜力的函数。我们发现，质量是均匀分布在所有对象的分形维数范围从2.55为浅到1.75为最深的潜力。
2013-04-26 cond-mat.soft
Diffusiophoretic transport of colloids in porous media
Department of Mechanical Engineering and Materials Science, Yale University（耶鲁大学机械工程和材料科学系）
研究多孔介质中胶体输运机制，揭示化学梯度导致的非平衡扩散动力学迁移，展示溶质梯度对几何杂乱度影响的调节作用，需重新审视经典模型以适应实际应用。
2024-11-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
Diffusiophoretic dispersion of a colloidal blob in porous media
Yale University（耶鲁大学）
通过实验和模拟研究，发现扩散泳导致胶体团在有序/无序多孔介质中的纵向分散与直觉相反：吸引增强分散，排斥抑制分散，并揭示其机制为慢流线与快流线间的粒子交换。
2026-05-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
From suspensions to porous multilayers: microstructure formation and particle packing in drying colloidal films
Helmholtz Institute Erlangen-Nürnberg for Renewable Energy (IET-2), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心埃尔朗根-纽伦堡亥姆霍兹可再生能源研究所（IET-2））；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）
本研究通过数值模拟结合理论模型，揭示胶体薄膜干燥时颗粒间相互作用决定最终多孔结构，为定制功能层提供指导。
2026-08-17 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
Using colloidal deposition to mobilize immiscible fluids from porous media
胶体颗粒有望从多孔介质中动员和去除捕获的不混溶流体，并对关键的能源和水应用产生影响。大多数研究集中于使用可以定位在不混溶流体界面处的颗粒来实现这一目标。因此，研究人员通常寻求优化颗粒的表面活性，以及它们自由移动通过孔隙空间的能力，同时最小限度地沉积到周围的固体基质上。在这里，我们证明，沉积可以，令人惊讶的是，促进动员被困流体从多孔介质，而不需要任何表面活性。使用共聚焦显微镜，我们直接可视化的胶体颗粒和捕获的不混溶流体在一个透明的，三维（3D）多孔介质。我们发现，作为非表面活性颗粒沉积在固体基质上，越来越多的被困流体变得动员。通过分析沉积的程度以及被困液滴的几何形状，我们解开了基本的物理学，在孔隙尺度上：沉积增加了被困液滴上的粘性应力，克服了使它们被困的毛细作用的影响。给定捕获流体的初始分布，这种分析使我们能够预测通过胶体沉积动员的流体的程度。总之，我们的工作揭示了一种新的方式，可以利用胶体动员被困流体从多孔介质。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear-induced reaction-limited aggregation kinetics of Brownian particles at arbitrary concentrations
剪切浓悬浮液中相互作用布朗粒子的聚集是胶体和软物质科学中的一个重要问题。此外，它作为一个模型，以了解在体内发生的生物化学反应，其中拥挤和剪切发挥重要作用。我们提出了一个有效的介质方法内的Smoluchowski方程与剪切，它允许一个计算遇到动力学通过一个势垒剪切下在任意胶体浓度。在简单剪切流中的模型胶体系统上的实验支持所考虑的范围内的模型的有效性。通过将Kramers的速率理论推广到集体流体动力学的存在下，我们的模型解释了增加胶体浓度时剪切诱导的反应限制聚集动力学的显着增加。
2010-04-13 cond-mat.soft
Ion-specific colloidal aggregation: population balance equations and potential of mean force
最近报道的胶体聚集数据获得不同的一价盐（NaCl，NaNO $_3$，和NaSCN），并在高电解质浓度匹配的随机解的主方程，以获得键的平均寿命和键形成概率。这是针对具有相似粒度和绝对电荷的阳离子和阴离子系统进行的。在Cl $^-$、NO $_3^-$、SCN $^-$系列之后，从动力学数据拟合程序获得的参数表明：i）对于两种胶乳，存在平均力势（PMF）势垒并且其有增加的趋势。ii）对于阳离子体系，接触时PMF的增加趋势，而对于阴离子体系，PMF的值几乎恒定。（三）次级极小值的深度呈下降趋势。这种复杂的行为通常由蒙特卡罗模拟支持，实施该模拟以获得浸入相应电解质溶液中的一对胶体颗粒的PMF。所有这些发现都与Derjaguin、Landau、Verwey和Overbeek理论的预测相反。
2014-12-27 cond-mat.soft
Active microrheology in corrugated channels: comparison of thermal and colloidal baths
胶体悬浮液在多孔材料中的动力学与在本体中的动力学有很大的不同。特别是，在多孔材料中，具有复杂形状的边界的存在使纵向和横向自由度纠缠在一起，从而导致悬浮液的传输与壁引起的密度不均匀性之间的耦合。模型多孔介质中的胶体悬浮液的特征在于通过主动微观流变学，其中净力施加在单个胶体（示踪粒子）上，然后研究其输运性质。利用主动微流变学提供的轨迹来确定局部输运系数。为了评估胶体-胶体相互作用的作用，我们将示踪剂嵌入胶体悬浮液中的情况与示踪剂悬浮在理想浴中的情况进行比较。结果表明，随着通道宽度的增大，摩擦系数增大，通道通过时间分布变宽。这些功能获得示踪剂悬浮在（热化）胶体浴以及理想的热浴的情况下。这些结果突出了运输限制的相关性，并显示出对胶体/热浴的轻度依赖。最后，我们合理化我们的数值结果与半解析模型。有趣的是，该模型的预测是定量可靠的温和的外力，从而提供了一个可靠的工具，预测跨多孔材料的传输。
2021-11-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Aggregation kinetics in a model colloidal suspension
我们提出了分子动力学模拟的聚集动力学的胶体悬浮液建模为一个高度不对称的二元混合物。从一个基本上不相关的胶体粒子的配置开始，系统通过凝聚-碎裂动力学松弛到具有指数尺寸分布的低维簇的结构化状态。结果表明，短程排斥相互作用可以单独产生所谓的集团相。对于本模型和其他更常见的胶体，所观察到的集群似乎是由熵胶体间的吸引力引起的平衡相波动。
2006-01-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Models of Synthesis of Uniform Colloids and Nanocrystals
我们提出的建模方法来解释机制的控制均匀性（窄分布）的尺寸和形状的纳米尺寸的晶体和微米尺寸的胶体的合成。我们认为这些情况下，纳米晶体形成的突发成核。然后，胶体通过纳米晶体的聚集而自组装。耦合动力学过程都是由扩散运输控制的，产生在许多应用中使用的定义明确的胶体分散体。我们解决的颗粒结构选择的建模方面，从成核到生长的聚集和机制的出现的颗粒形状。
2010-06-03 cond-mat.soft
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
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
Non-monotonic solutions for colloid-transport of size-distributed particles in porous media
在多孔介质中胶体-纳米颗粒流动的大量研究中，已经观察到非单调保留曲线（NRP）。我们第一次用粒子的分布特性（尺寸、形状、表面电荷）解释了这一现象。我们讨论了考虑随机分布的过滤系数（颗粒附着概率）和颗粒在岩石表面上的面积占用的影响的胶体纳米输运与罚款附件。分布式动态系统允许精确的平均（放大），产生一个新的3x 3系统的方程的总浓度。除了传统的粒子质量平衡和捕获速率方程外，新系统还包含了第三个独立的粒子吸附占位动力学方程。十个实验室测试显示NRP已成功匹配的升级系统的二元胶体。10个室内试验的7参数数据阵列已成功地匹配的5参数模型，验证了模型。调整后的参数属于它们的公共区间。通过推导放大方程的精确解，大大简化了实验室数据的调整。这些结果提供了有价值的见解，了解运输机制和环境影响的胶体纳米流动表现NRP。此外，升级的系统和一维输运的分析模型有助于解释实验室岩心数据，并允许在现场规模的三维胶体纳米输运的实验室为基础的预测。
2019-05-14 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
The Hydrophobic Aggregation of Two Colloids: A Thermodynamic Model
胶体聚集可以在从纯胶体热力学到蛋白质相互作用、它们的稳定性以及可能的折叠的各种领域中实现。事实上，胶体聚集与所谓的疏水效应密切相关，对此提出了热力学解释。这种解释是使用Prigogine的基于熵产生的平衡热力学来进行的。它表明，一个可能的不稳定事件可能会导致自发的和不可逆的两个相同或不同的胶体聚集，因为它会导致溶剂分子从胶体表面的解吸。这种解吸是通过最初吸附的分子的化学势最小化的熵产生因子。这可以被视为所谓的“溶剂熵”或“平移熵”的增加。
2013-01-02 cond-mat.other cond-mat.soft physics.chem-ph
Interactions and design rules for assembly of porous colloidal mesophases
多孔中间相，其中在富含颗粒的背景流体内存在明确限定的颗粒耗尽的“空隙”空间，可以由胶体颗粒通过具有竞争吸引力和排斥力的各向同性对相互作用而自组装。虽然这样的结构对于技术应用（例如，过滤、催化、吸收等），相对较少的研究已经调查了导致这些形态的相互作用以及它们如何与产生其它微相分离结构（例如团簇）的相互作用进行比较。在这项工作中，我们使用统计力学的逆方法来设计模型各向同性对势，形成多孔中间相。我们表征所得的多孔结构，与目标孔径和颗粒堆积分数的对电位的相关特征。前者主要由设计的对势的排斥势垒的幅度和范围编码，后者由吸引阱深度编码。我们观察到一个权衡相对于目标形态的填充分数：更大的值支持更多的球形和单分散的孔，其本身组织成周期性结构，而较低的值产生更多的移动孔，不组装成有序的结构，但保持稳定的填充分数在更大的范围内。最后，我们通过评论在本逆设计方法中针对特定孔径的局限性以及通过描述克服这些局限性的未来方向来得出结论。
2017-01-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aggregation Patterns of Salt Crystalizing in Drying Colloidal Solvents
我们报告了一项研究的结构的胶体凝胶液滴含有溶解的氯化钠。这些成分分离并形成复杂的图案。盐以分形和多重分形树枝状形式结晶，这由形成胶体凝胶的材料决定。这里使用了马铃薯淀粉、明胶和羧甲基纤维素。基质在某些情况下也起作用。显示了不同放大倍数的照片和显微照片。
2012-08-02 cond-mat.soft physics.chem-ph
Hydrodynamics in bridging and aggregation of two colloidal particles in a near-critical binary mixture
我们调查桥接和聚集的两个胶体颗粒在近临界二元混合物中的流体远离颗粒的共存（CX）曲线之外，是丰富的组分不利于胶体表面时。在这种情况下，吸附诱导的相互作用增强，导致颗粒的桥接和聚集。我们首先通过改变温度并保持一定的粒子间距来实现桥接，其次通过让两个粒子聚集来实现桥接。粒子间的吸引力在桥接时显著增加。动力学由胶体表面周围的流体动力学流动控制。聚集时，吸附层随颗粒运动，在窄间距处发生挤压。我们使用最近的局部泛函理论[J. Chem. Phys. 136，114704（2012）]考虑了由于临界涨落引起的重正化效应。
2015-05-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Multiscale dynamics of colloidal deposition and erosion in porous media
各种进程-例如，环境污染、地下水修复、石油回收、过滤和药物输送--涉及多孔介质中胶体颗粒的输送。使用共聚焦显微镜，我们直接可视化这一过程在原位，从而确定粒子分布在整个介质的基本机制。在高注射压力下，流体动力应力导致颗粒不断沉积在固体基质上并从固体基质中侵蚀出来-特别是，迫使它们分布在整个介质中。相比之下，在低喷射压力下，侵蚀的相对影响被抑制，导致颗粒定位在介质的入口附近。出乎意料的是，这些宏观分布行为取决于施加的压力，以类似的方式为不同的电荷的颗粒，虽然沉积的孔隙尺度分布是敏感的粒子电荷。这些结果揭示了流体、颗粒和固体基质之间的多尺度相互作用如何控制胶体在多孔介质中的分布。
2021-03-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diffusiophoresis in porous media saturated with a mixture of electrolytes
针对多孔介质中混合及价态不对称电解质下扩散泳理论缺失的问题，本文基于正则摄动与数值积分建立 Poisson-Nernst-Planck/Brinkman 模型，揭示渗透率、电解质价态和组成对胶体运动强度与方向的影响。
2024-12-01 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.geo-ph
Directional drying of a colloidal dispersion: quantitative description with water potential measurements using water clusters in a poly(dimethylsiloxane) microfluidic chip
本研究开发了PDMS微流控芯片，利用亲水性填料形成的水簇测量水势分布，结合传输模型揭示了多孔固体生长时蒸发速率减缓源于空气/水纳米弯月面在临界毛细管压力下的侵入。
2024-01-10 cond-mat.soft
Aggregation of self-propelled colloidal rods near confining walls
利用布朗动力学和动力学密度泛函理论研究了封闭通道中自推进胶体棒的非平衡集体行为。我们观察到一个聚集的过程中，杆自组织成瞬态堵塞集群在通道壁。在这个过程的早期阶段，形成了快速增长的刺猬状集群，它们基本上是不动的。在后期阶段，这些簇中的大多数溶解并移动成滑动通过壁的线化聚集体。
2008-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Observation of a crossover in kinetic aggregation of Palladium colloids
利用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）研究了钯胶体在WO 3/玻璃薄膜表面的生长过程。采用脉冲激光沉积（PLD）方法在不同温度下制备了薄膜。将PdCl 2（aq）液滴注入表面上，并且在蒸汽氢的存在下，通过还原反应过程干燥液滴。两个不同的聚集制度的钯胶体观察到的基板。我们认为，聚集动力学的变化出现时，测得的水滴接触角（CA）的WO 3/玻璃薄膜通过一定的阈值，即CA = 46度，其中发生交叉的钯胶体的动力学聚集。我们的研究结果表明，钯聚集体的质量分形维数遵循幂律行为。根据不同的衬底沉积温度，在快速聚集状态下的分形维数（Df）为Df = 1.75（0.02），其中测得的CA值从27度变化到46度。该Df值与其他胶体体系在快速聚集区的动力学聚集非常一致。而对于缓慢聚集状态，CA = 58度，分形维数突然变化为Df=1.92（0.03）。我们还使用了一种改进的Box-Counting方法来计算灰度图像的分形维数，并观察到在CA = 46度附近的交叉保持不变。
2014-12-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of activated-rate processes under shear with application to shear-induced aggregation of colloids
使用一种新的近似方案内的对流扩散（两体Smoluchowski）方程的框架，我们揭示了剪切驱动的聚集机制在剪切胶体系统的结构形成的起源。该理论，验证了对数值和实验，解释了诱导时间，其次是爆炸性的（不可逆的）上升的粘度观察到的电荷稳定的胶体和蛋白质系统在稳定的剪切。这里推导出的具有剪切力的Arrhenius型方程，扩展了存在剪切力的Kramers理论，是第一个分析结果，清楚地表明了剪切驱动在软凝聚态中遇到的活化速率过程中的重要作用。
2010-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Enhanced Elasticity and Soft Glassy Rheology of a Smectic in a Random Porous Environment
本文报道了液晶辛基氰基联苯（8 CB）在气溶胶凝胶中的频率依赖剪切模量（$G^*(ω)=G'(ω)+iG''(ω)$）的研究。随着近晶序的开始，$G'$随着温度的降低近似线性地增长，达到超过纯8CB的值三个数量级以上的值。在低温下的模量具有幂律分量，$G^*(ω) \sim ω^α$，其指数$α$随着凝胶密度的增加而接近零。$G'$的振幅及其随温度和凝胶密度的变化表明，低温响应是由近晶中的密集的缺陷群所主导的。相比之下，当8CB是各向同性或均质时，模量由胶体凝胶的弹性行为控制。
2005-02-18 cond-mat.soft
Capture on High Curvature Region: Aggregation of Colloidal Particle Bound to Giant Phospholipid Vesicles
最近的一个观察，膜介导的吸引力和有序聚集的胶体颗粒结合到巨大的磷脂囊泡（I。科尔托弗雷德勒角R. Safinya，Phys. Rev. Lett. {\bf 82}，1991（1999））在Helfrich曲率弹性理论框架下对脂双层流体膜进行了理论研究。由于囊泡的凹部或腰部区域具有最高的局部弯曲能量密度，胶体珠在这些地方的聚集可以最大限度地降低弹性能。我们的计算表明，在凹区珠降低其能量$\sim 20 k_B T$。对于轴对称哑铃囊泡，沿腰部的局部曲率能量密度相等地最大，因此珠粒可以以变化的间隔距离自由分布。
1999-06-30 cond-mat.soft q-bio
Role of particle aggregation on the structure of dried colloidal silica layers
胶体干燥的过程在包括光子学或生物技术在内的许多领域中让位于粒子自组装。然而，在干胶体层中驱动最终颗粒排列的机制和条件仍然难以捉摸。在这里，我们研究了干燥速率如何选择在四个不同的二氧化硅纳米球悬浮液中的厚干燥层的纳米结构。取决于颗粒尺寸和分散性，在干燥表面处发生无定形排列、结晶排列或速率依赖的无定形到结晶转变。在两种最多分散的悬浮液中观察到无定形排列，而当分散度较低时发生结晶。与直觉相反，在后一种情况下，较高的干燥速率有利于颗粒的有序化。为了补充这些测量并评估层的整体性能，进行了层孔隙率测试。对于本文研究的所有悬浮液，更快的干燥产生更致密的干燥层。结晶表面排列意味着大体积分数（$\sim$ 0.65），而在具有低（低至$\sim$ 0.53）或高（$\sim$ 0.65）体积分数的层中可以观察到非晶排列。最后，我们证明，通过有针对性的额外的实验和SAXS测量，层的包装结构主要是由聚集体的形成和随后的包装，而不是由布朗扩散和对流之间的竞争。这突出表明，除了Peclet数之外，还应考虑第二个无量纲比率，即蒸发时间尺度上的聚集。
2020-12-10 cond-mat.soft
Porous crystals in charged sphere suspensions by aggregate-driven phase separation
本研究通过光学显微镜观察带电胶体悬浮液，发现聚集体驱动的相分离可形成多孔晶体，其稳定性与慢速生长的纯相晶体相当，为多孔材料制备提供新路径。
2023-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Colloidal aggregation and critical Casimir forces
最近的一封信[物理。103，156101（2009）]报道了分散在重水和3-甲基吡啶的液体混合物中的胶体颗粒聚集的实验观察。实验数据解释的模型，该模型只占粒子间的静电斥力和吸引力的临界卡西米尔力的竞争效应。然而，在这里，我们表明，报告的聚合实际上发生在相关长度和德拜筛选长度的值的范围内排除了拟议的模型，并在信中提出的实验数据的一个重要部分不能一致地解释在这样一个模型。
2010-06-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of the number of patches on the growth of networks of patchy colloids on substrates
本文用数值方法研究了片状球形胶体在平板基底上的不可逆聚集。我们考虑$n$ -补丁颗粒和表征的不可逆聚集动力学依赖于$n$。对于所有值的$n$，认为在这项研究中，不断增长的界面的聚集是在Kardar-Parisi-Zhang普适类，虽然散装结构表现出丰富的依赖$n$。特别地，堆积密度随$n$而变化，并且对于具有较少斑块的颗粒，网络更有序。对于具有低$n$的颗粒网络，也观察到键的优选取向。
2014-09-29 cond-mat.soft
Scaling theory for diffusion limited cluster aggregation in a porous medium
一个标度理论的扩散限制集群聚集在多孔介质中，其中的初级粒子和集群坚持不可逆的孔隙空间的壁以及彼此。三个缩放制度的预测，光滑的交叉连接。第一种状态是在初级颗粒浓度低的情况下，其中初级颗粒单独地粘附到壁。第二种情况是在中间浓度下，其中簇生长到一定尺寸，小于孔径，然后单独粘在壁上。第三个制度是在高浓度的最终状态是一个孔隙空间填充网络。
2008-05-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagram of two-patch colloids with competing anisotropic and isotropic interactions
片状颗粒被认为是蛋白质聚集的一个很好的模型。计算了两块胶体粒子在各向同性势作用下的凝聚平衡相图。这项研究表明，根据各向同性和各向异性势的相对强度，不同的相共存，如无序的簇，链，晶体和束，这些相也报告了葡萄糖异构酶蛋白。我们还表明，形成网络的束是亚稳态对形成的结晶有利的有限尺寸的束，这也是亚稳态的结晶稳定的晶体。这些纤维束似乎是螺旋状的结构，类似于在镰状细胞血红蛋白中观察到的结构。
2019-05-04 cond-mat.soft
Phase diagram and aggregation dynamics of a monolayer of paramagnetic colloids
我们建立了一个可调的胶体系统和相应的模拟模型，用于研究长程磁相互作用影响下粒子聚集的相行为。单层顺磁性粒子受到具有静态垂直分量和快速旋转面内分量的空间均匀磁场的作用。相互作用的符号和强度随旋转磁场的倾斜角$θ$而变化。对于一个纯粹的面内场，$θ=90^{\circ}$，相互作用是有吸引力的，实验结果符合平衡和平衡预测的基础上的两体相互作用模型。对于倾斜角$50^{\circ}\lesssim θ\lesssim 55^{\circ}$，两体相互作用给出了短程吸引和长程排斥（SALR）相互作用，这预示着平衡微相的形成。然而，在实验中，观察到不同类型的组装。在模型中包含三体（和高阶）项并不能解决这种差异。因此，我们通过测量随时间变化的团簇尺寸分布来进一步表征异常行为。
2017-04-07 cond-mat.soft
Colloidal aggregation in microgravity by critical Casimir forces
利用临界Casimir力，利用近场散射方法研究了有重力和无重力条件下胶体凝聚的吸引力强度。微重力和地面实验之间的显着差异，无论是在所形成的分形聚集体的结构，以及增长的动力学。地面测量受到沉降的严重影响，导致反应受限行为。在微重力条件下，观察到一种纯粹的扩散行为，反映在测量的聚集体分形维数以及增长率的幂律行为中。形成的聚集体变得更加开放的吸引力的强度增加。
2012-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Flash Colloidal Gold Nanoparticle Assembly in a Milli Flow System: Implications for Thermoplasmonic and for the Amplification of Optical Signals
在水中接触的有限数量的纳米晶体的组装和稳定可以使每单位材料的光吸收最大化。在应用中利用的一些局部等离子体性质，例如光热和光信号放大，也将被最大化，这在以较低成本大量生产纳米结构的角度是重要的。主要的锁是使带电粒子紧密接触需要电荷被屏蔽/抑制，这导致快速形成微米聚集体。在这篇文章中，我们表明，包含少于60个颗粒接触的聚集体可以获得与湍流混合器和流动反应器组成的毫流系统。该过程允许在聚集过程开始后的毫秒时间停止快速非平衡胶体聚集过程，这允许控制聚集数。作为一个案例研究，我们考虑了柠檬酸盐包覆的金纳米粒子（NP）和AlCl 3在水中的快速混合，以启动由扩散控制的快速聚集。使用第二混合器注射聚阳离子溶液允许我们在反应时间后通过形成过度充电的阳离子聚集体来阻止聚集过程。我们在几秒钟内获得了由颗粒聚集体组成的几毫升的稳定分散体。我们的主要结果是表明，它是可以掌握的平均聚集数之间的2和60 NP每个聚集体通过改变反应时间在10 ms和1 s之间。
2022-05-03 cond-mat.soft
Unusual liquid phases for indented colloids with depletion interactions
我们研究缩进球形胶体，通过消耗力相互作用。这些系统表现出液体-蒸气相变，其性质由强“锁和钥匙”键和较弱的非特异性相互作用的组合决定。随着锁和钥匙结合的倾向增加，临界点移动到明显较低的密度，共存的相改变了它们的结构。特别地，液相是“多孔的”，表现出大的膨胀空隙。这个系统的属性强烈依赖于一个底层的键网络的拓扑结构：我们评论这一事实的影响，组装的平衡态与控制多孔结构。
2015-01-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic arrest of colloids in porous environments: disentangling crowding and confinement
利用数值模拟，我们研究了胶体硬球流体吸附在无序硬球障碍物矩阵的缓慢动力学。我们分别计算了自由粒子和俘获粒子对单粒子动力学关联函数的贡献。该分离基于Delaunay镶嵌，以将流体颗粒中心可访问的空间划分为分离和断开的空隙。我们发现，捕获的颗粒到断开的空隙的矩阵是负责的外观的非零的长时间高原的单粒子中间散射功能的完整的流体。亚扩散指数$z$，从对数导数的均方位移，观察到被困粒子的运动基本上是不受影响的：接近渗流过渡，我们确定$z \simeq 0.5$的完整的流体和颗粒移动在膨胀的空隙。值得注意的是，相同的值的$z$被发现在单列扩散，也预测沿扩散定位线的模式耦合理论。我们还揭示了微妙的动态异质性的影响，在自由和被困的流体颗粒的组成部分，并讨论了微观机制，有助于这种现象。
2011-06-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Aggregation of superparamagnetic colloids in magnetic fields: the quest for the equilibrium state
超顺磁性胶体在强外场中的实验和模拟研究系统地表明了一个不可逆的聚集过程，其中颗粒链稳定增长，平均尺寸随时间呈幂律增长。在这里，我们表明，通过采用朗之万动力学模拟存在不同的聚集行为：聚集体形成在一个短暂的时期和系统达到一个平衡分布的聚集体大小。热力学自组装理论支持的模拟结果，它还预测，在平衡态的平均聚集体尺寸仅取决于一个无量纲参数相结合的胶体的体积分数phi0和磁耦合参数伽玛。这种新的行为可以观察到的条件下进行了讨论。
2010-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Heterogeneous aggregation in binary colloidal alloys
采用分子动力学（MD）模拟方法研究了两种类型的颗粒在不同类型的力作用下形成非平衡结构的过程。我们研究了结构形成的时间演化以及由此产生的聚集体的结构特性，通过研究径向分布函数（RDF）。由此产生的聚集是很好地描述了一个二元胶体凝胶。我们比较了一种粒子的结构特性。根据MD结果，很明显，两种情况下的RDF之间存在显著差异。此外，我们发现，平均配位数一般是较大的单分散的情况下，考虑所有的面积分数。因此，通过非均相聚集，可以获得各种各样的结构，同时对于单分散胶体聚集形成更紧密堆积的结构。
2002-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interactions between colloids induced by a soft cross-linked polymer substrate
使用视频显微镜成像，我们证明了存在一个短程的平衡吸引力之间扩散的交联聚合物凝胶的软表面上的重二氧化硅胶体。可以通过改变凝胶刚度或通过用聚合物层涂覆胶体来调节胶体间电势。在足够软的基板上，由聚合物基质引起的相互作用导致大规模的胶体聚集。我们将面内相互作用与胶体表面吸引相关联。
2011-06-20 cond-mat.soft
Statistical Mechanics of DNA-Mediated Colloidal Aggregation
我们提出了一个统计力学模型的聚集在胶体系统与DNA介导的相互作用。我们用DNA的杂化自由能$ΔG$和两个依赖于模型的性质：平均DNA桥数$\left< N\right>$和有效DNA浓度$c_{eff}$，得到了两粒子结合能的一般结果.我们计算这些参数为一个特定的DNA桥接方案。所有的$n$ -聚体，包括无限的聚集体的分数，被证明是一个单一的参数直接相关的两粒子结合能的通用功能。我们明确地考虑到部分遍历性的问题所产生的缓慢的DNA结合-解结合动力学，并引入的概念的角度定位的DNA连接。通过这种方式，我们得到了DNA热力学和DNA胶体系统中的整体聚集和熔化性质之间的直接联系。该理论的结果被证明是在定量协议与最近的两个实验与微米和纳米尺寸的颗粒。PACS编号：81.16.Dn、82.20.Db、68.65.- k，87.14.Gg
2007-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Fluid-fluid demixing curves for colloid-polymer mixtures in a random colloidal matrix
本文研究了胶体-聚合物混合物吸附在胶体多孔介质中θ点附近的液-液相分离。为此，我们考虑Asakura-Oosawa模型中存在的淬火矩阵的胶体硬球。我们研究的分层曲线上的参数，其特征在于淬火矩阵的依赖性，固定的聚合物-胶体尺寸比为0.8。我们发现，在很大程度上，分层曲线只依赖于一个单一的参数f，它代表的体积分数，这是不可用的胶体。我们进行蒙特卡罗模拟的体积分数f等于40%和70%，发现在聚合物和胶体包装分数平面的双节点曲线有一个小的依赖于无序。相反，临界点会发生显著变化：例如，临界状态下的胶体填充分数随着f的增加而增加。最后，我们观察到的一些值的参数毛细管凝聚的胶体：一个大的贫胶体相是在化学平衡与富胶体相在基质中。
2011-09-07 cond-mat.soft
Dimerizing hard spherocylinders in porous media
本研究基于标度粒子理论与液体缔合理论，分析了无序多孔介质中非球形贴片粒子的热力学性质，揭示了缔合相互作用和空间约束对各向同性-向列相转变的影响。
2024-04-01 cond-mat.soft
Growth of Monodispersed Colloids by Aggregation of Nucleating Subunits
单分散胶体颗粒的形成是一个复杂的过程：在过饱和溶液中迅速产生的核生长成纳米级的初级颗粒，然后聚集（凝结）形成更大的最终胶体。本文综述了一个动力学模型，解释了在这种过程中形成的分散体的窄尺寸分布。动力学方程的数值模拟，与实验模型参数值，报告。该模型进行了测试，涉及形成均匀的球形金颗粒的系统。计算的平均尺寸，粒度分布的宽度，和该过程的时间尺度，同意半定量与实验值。
2000-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
