Predicting failure locations in model end-linked polymer networks
结合粗粒化分子动力学模拟与网络分析，证明局部拓扑缺陷少、GEBC值高且沿变形轴取向的聚合物链更易断裂，为网络材料逆向设计提供依据。
2023-09-24 cond-mat.soft
Microphase separation in cross-linked polymer blends: Efficient replica RPA post-processing of simulation data for homopolymer networks
我们使用复制理论和大规模分子动力学模拟相结合的随机交联（共）聚合物共混物的行为。特别是，我们推导出类似的淬火无序系统的随机相位近似，并显示如何所需的关联函数可以有效地计算。通过对均聚物网络的模拟数据进行后处理，我们能够描述非均质系统中的中子散射测量，而无需诉诸微观细节和其他非物理假设。我们得到的结构函数数据，说明了预期的微相分离，并包含系统特定的信息，我们的网络的内在长度尺度。
2008-05-29 cond-mat.soft
Conformational statistics of randomly-branching double-folded ring polymers
拓扑约束的双折叠环聚合物的构象可以描述为随机分枝的原始树的缠绕。我们扩展了之前在不同（溶剂）条件下树统计的工作，以探索紧包裹极限下双折叠环的构象统计。特别是，我们与那些描述原始树的环统计特征的指数和讨论的分布函数$p(\vec r | \ell)$和$p(L | \ell)$的空间距离，$\vec r$，和树的轮廓距离，$L$，单体之间作为其环的轮廓距离，$\ell$的函数。
2018-08-21 cond-mat.soft
Statistics of randomly branched polymers in a semi-space
本文研究了无规支化的3-官能$N$ -链聚合物链的统计性质，该链的一个点固定在三维空间中距离不可穿透表面$d$的位置上，不含排斥体积.精确求解Dyson型方程的三维配分函数$Z(N,d)=N^{-θ} e^{γN}$，我们发现“表面”的临界指数$θ={5/2}$，以及密度分布的3-功能单元和死端。我们的方法还可以计算三维半空间中无规支化聚合物的成对关联函数。
2004-10-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simulating flexible polymers in a potential of randomly distributed hard disks
我们进行平衡的计算机模拟的二维钉扎柔性聚合物暴露在一个淬火无序潜力组成的硬盘。我们特别感兴趣的是高密度的无序状态，在这种状态下，腔和通道等细微结构起着核心作用。我们应用了Garel和Orland [J. Phys. A 23，L 621（1990）]提出的非晶格生长算法，其中通过逐个单体地生长每个聚合物来并行构造聚合物的分布。此外，我们使用了多重蒙特卡罗方法，以交叉检查的增长算法的结果。我们测量端到端分布和切线-切线相关性。我们还研究了均方端到端距离的标度行为依赖于单体数。虽然在低密度的情况下的潜力的影响仅仅是边缘的，它占主导地位的高密度的聚合物的构型性质。
2012-05-18 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.comp-ph
Bridging Heterogeneity Dictates the Microstructure and Yielding Response of Polymer-Linked Emulsions
本研究利用遥爪三嵌段共聚物SEOS构建聚合物连接乳液，揭示桥接异质性对乳液微观结构与屈服响应的调控机制，为设计高性能复杂流体和软材料提供新思路。
2023-05-03 cond-mat.soft
A coarse-grained model for the elastic properties of cross linked short carbon nanotube/polymer composites
短纤维增强聚合物复合材料由于其独特的低成本、相对容易的加工和与其母体聚合物相比优异的机械性能的组合而获得了广泛的工业和工程应用。在这项研究中，粗粒（CG）模型的交联碳纳米管（CNT）增强聚合物基复合材料的发展。CG模型的一个特征是能够捕捉聚合物链、纳米管和聚合物基质之间的相互作用。讨论了复合材料的弹性性能与交联剂的摩尔分数、纳米管增强体的质量分数及其分布的关系。模拟结果表明，使用亚甲基交联的碳纳米管的fictionalization是一个关键因素对显着增加的弹性性能的随机分布的短碳纳米管增强聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）矩阵。CG模型在预测碳纳米管增强聚合物复合材料的弹性性能的适用性也通过单向短纤维的细观力学模型的验证过程进行评估。
2017-04-05 cond-mat.soft physics.comp-ph
Structural features and nonlinear rheology of self-assembled networks of cross-linked semiflexible polymers
本文模拟交联半柔性丝条自组装形成的三维网络，揭示交联剂可获得性如何影响网络连通性及其线性弹性与非线性应变硬化行为。
2023-09-26 cond-mat.soft physics.bio-ph
Scaling exponents for a monkey on a tree - fractal dimensions of randomly branched polymers
我们利用重整化动力学场论研究了大尺寸无规支化聚合物上扩散和其他输运过程（包括自回避行走和导电）的渐近性质。我们专注于溶胀相和塌陷过渡，在聚合物中的循环是无关紧要的。在这里，聚合物的渐近统计是格树的渐近统计，在它们上面的扩散让人想起猴子爬上树。我们计算一组通用的标度指数，包括扩散指数和分形维数的最小路径2-循环顺序，并在可用的情况下，将它们与数值结果进行比较。
2012-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Fresh look at randomly branched polymers
我们开发了一个新的，各向同性的随机支化聚合物的动力学场论，我们使用这个模型与重整化群（RG）研究这些聚合物的物理中的几个突出的问题。我们的模型提供了一个替代的有利位置，通过降维理解溶胀相。我们揭示了一个隐藏的Becchi-Rouet-Stora（BRS）对称性的模型，描述了崩溃（$θ$ -）过渡到紧凑的聚合物构象，并计算临界指数为2-循环顺序。事实证明，这些指数的长期1-循环结果并不完全正确。RG流的失控表明，所谓的$θ^\prime$ -转变可能是波动诱导的一级转变。
2009-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Computational Indentation in Highly Cross-linked Polymer Networks
压痕法是研究高分子材料力学性能的常用实验方法。使用压痕的主要优点是因为这提供了微观结构和小尺度机械响应之间的直接相关性，这在标准拉伸测试中是困难的。在这里，大多数研究已经研究了水凝胶、微凝胶和/或弹性体。然而，一个较少研究的系统是高度交联的聚合物（HCP）网络中的压痕，其中复杂的网络结构在决定其物理性质方面起着关键作用。在这项工作中，我们调查的HCP网络的结构与性能的关系，使用的通用模型的计算缩进。我们建立了局部键断裂，网络重排，和小尺度力学之间的相关性。并与弹-塑性形变模型进行了比较。HCP在压痕时硬化。
2022-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Three-dimensional Brownian diffusion of rod-like macromolecules in the presence of randomly distributed spherical obstacles: Molecular dynamics simulation
用分子动力学（MD）模拟研究了棒状聚合物在随机分布球形障碍物存在下的布朗扩散。据观察，这些大分子的约化扩散系数对可用体积分数的依赖性可以合理地描述由幂律函数。尽管柔性聚合物的扩散受阻的情况下，其中降低的扩散系数具有对聚合物长度的弱依赖性，但在棒状聚合物的情况下，这种依赖性是明显强的。这些大分子在障碍物的存在下的扩散被观察到在短时间尺度上是异常的，在长时间内是正常的。的异常扩散制度的持续时间被发现，增加非常迅速的聚合物的长度和阻塞的体积分数。这些聚合物的扩散动力学的观察，跨越从劳斯爬行类型的障碍物的密度增加。
2010-12-06 cond-mat.soft
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
Structure and transport properties of poly(ethylene oxide) based cross-linked polymer electrolytes -- A Molecular Dynamics Simulations study
我们提出了一个广泛的分子动力学（MD）模拟研究的聚（环氧乙烷）（PEO）为基础的密集交联聚合物，专注于结构性能以及在锂盐的存在下的系统动力学。出于对具有短PEO链的网络的实验发现的动机，我们采用LiTFSI（双（三氟甲磺酰基）酰亚胺锂）和LiDFOB（二氟硼酸锂）的组合。最近，已经表明这种多盐体系优于经典的单盐体系（Shaji等人，储能材料，2022，44，263）。为了分析微观情况，我们采用最初为非交联聚合物电解质或共混物开发的分析模型（Maitra等人，物理学评论快报，2007，98，227802和Diddens等人，J.电化学索科，2017，164，E3225-E3231）。排除非常短的PEO链，局部动力学相比，线性PEO只是略有限制，并不显着依赖于网络结构。锂离子在PEO链之间的转移和沿着聚合物主链的运动可以通过所采用的盐来控制。
2022-08-29 cond-mat.soft physics.chem-ph
Tuning thermal transport in highly cross-linked polymers by bond induced void engineering
调节热流对于先进功能材料的设计至关重要。在这里，聚合物是特别重要的，因为它们为能量传递提供了不同的途径。更具体地，两个共价键合的单体之间的热流比通过范德华力（vdW）相互作用的两个非键合的单体之间的热流快100倍以上。因此，这两种贡献之间的微妙平衡通常为聚合物材料的热传输系数k的可调性提供指导工具。传统的研究主要集中在线性高分子材料中的k值，近年来的研究也集中在高交联高分子材料中。在这项工作中，使用通用的分子动力学模拟，我们研究了影响HCP的k的因素。我们强调了交联键类型的重要性及其对网络微观结构的影响，旨在为k的可调谐性提供指导原则。虽然这些模拟结果进行了讨论，在现有的实验数据的背景下，我们也作出预测。
2020-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ring polymers in two-dimensional melts double-fold around randomly branching "primitive shapes"
Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research（弗里德里希·米歇尔生物医学研究所）
研究通过数值方法检测二维熔体中环状聚合物的原始形状，并证明其构象特性符合二维分支聚合物统计规律。
2025-09-19 cond-mat.soft physics.comp-ph
Nano-pore based characterization of branched polymers
我们提出了一种新的表征方法的基础上的几何性质的限制空间中的无规支化聚合物。中心思想是，无规支化聚合物表现出作为通道尺寸的函数的穿过/堵塞纳米通道的过渡。该临界通道尺寸取决于支化程度，从而允许提取分子的支化信息。
2014-01-31 cond-mat.soft
Entropic phase separation of linked beads
我们从理论上研究了由遥爪聚合物连接的微乳液液滴的瞬态网络的模型系统，并解释了最近的实验结果。尽管液滴或聚合物链之间没有任何特定的相互作用，我们预测，随着每滴聚合物的数量增加，系统经历一阶相分离成一个致密的，高度连接的相，与稀释液滴平衡，由聚合物环装饰。相变是纯熵的，并且由液滴的平移熵和它们之间的聚合物连接的构型熵之间的相互作用驱动。由于它是由熵效应主导的，系统的相分离机制是非常强大的，不依赖于网络的具体物理实现。所讨论的模型也适用于其他聚合物连接的颗粒聚集体，例如与短DNA接头连接的纳米颗粒。
2004-05-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Random networks of cross-linked directed polymers
我们探讨了随机永久交联的效果，对系统的定向聚合物限制在两个平面之间，其端点自由滑动。我们把交联看作是淬火无序，用半微观复型场论研究了该体系的结构和弹性。在增加交联密度时，我们得到了一个连续的凝胶化转变信号的出现，一个有限的面内本地化长度。结果表明，定位长度的分布取决于定向聚合物沿优选方向的高度。凝胶化转变还产生有限的面内剪切模量，我们计算了该剪切模量并证明其是通用的，即，与聚合物和交联的能量和长度尺度无关。使用一个对称的论点，我们表明，可以忽略不计的程度沿定向聚合物的优选轴的交联不引起任何重整化的未交联系统的倾斜模量。
2010-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Renormalized field theory of collapsing directed randomly branched polymers
我们提出了一个动力学场论的定向随机支化聚合物，特别是他们的崩溃过渡。我们开发了一个唯象模型的形式，一个随机响应功能，使我们能够解决几个有趣的问题，如膨胀相和崩溃过渡的缩放行为。对于膨胀相，我们发现，通过选择适当的模型参数，我们的随机泛函减少到一个描述的弛豫动力学附近的杨-李奇异边缘。这证实了溶胀支化聚合物的标度行为受杨-李普适类的控制，这是很久以前就知道的。我们的论文的主要焦点在于定向支化聚合物的塌缩转变。我们证明了任意阶的重正化微扰理论与$\varepsilon$ -展开，这种过渡属于相同的普适类定向渗流。
2009-10-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Stochastic model of randomly end-linked polymer network micro-regions
交联聚合物网络的聚合和形成是制造、材料制造中的重要过程，并且在水合聚合物网络的情况下，是生物医学材料的合成、药物递送和组织工程的重要过程。虽然相当多的研究致力于聚合物网络的建模，以确定平均，平均场，全球性质，有很少的研究，专门研究的变化，组成跨“微区”（由大量但有限数量的聚合物网络链组成）。这里，我们对聚合物网络的随机形成进行数学建模，所述聚合物网络由经历末端连接凝胶化过程的线性同双官能网络链组成。我们引入了一个主方程，描述了可能的网络微区配置的概率作为时间和反应程度的函数的演变。我们特别关注网络形成的动力学和凝胶微区的统计变异性，特别是在中间程度的反应。我们还考虑可能的退火效应和研究如何合作的两个末端基团之间的绑定在一个单一的网络链影响网络的形成。我们的研究结果允许更详细和彻底的理解聚合物网络的动力学和网络特性的可变性。
2020-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Randomly branching $θ$-polymers in two and three dimensions: Average properties and distribution functions
出于对支化聚合物物理学的新兴趣，我们在这里提出了一个完整的表征$2$和$3$ -维单链构象的随机支化聚合物在$θ$溶剂条件下通过Monte Carlo计算机模拟获得的连接性和空间性质。第一部分的工作集中在聚合物的平均性能，如平均聚合物的空间尺寸作为总树质量和聚合物主链上的平均路径长度的典型长度的函数。在第二部分中，我们超越了平均链行为，我们讨论了完整的分布函数的树路径和树的空间距离，这是服从经典的Redner-des Cloizeaux功能的形式。我们的研究结果是合理化的第一个系统的比较支化聚合物的弗洛里理论，其次，广义费舍尔-平卡斯分布函数的标度指数之间的关系。为了完整性，将$θ$ -聚合物的性质与它们的理想性质（即，无体积相互作用）以及良溶剂（即），在$θ$点之上）对应物。本文给出的结果总结了我们小组最近的工作[A. Rosa和R. Everaers，J. Phys. A：Math. Theor. 49，345001（2016），J.Chem.Phys.145，164906（2016），Phys.Rev.E95，012117（2017）]中描述的。
2019-12-17 cond-mat.soft physics.comp-ph
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
Electronic Properties of Vinylene-Linked Heterocyclic Conducting Polymers: Predictive Design and Rational Guidance from DFT Calculations
采用密度泛函理论研究了一系列乙烯基杂环导电聚合物的能带结构和电子性质。为了准确地计算电子带隙，我们利用具有完全周期性边界条件的混合泛函来理解化学官能化对这些材料的电子结构的影响。预测性第一性原理计算的使用加上简单的化学参数突出了芳香性在获得低带隙聚合物中所起的关键作用。相反的一些方法，错误地试图通过增加聚合物骨架的芳香性来降低带隙，我们表明，芳香族（或醌）本身并不确保低的带隙。相反，使母体聚合物的基态朝向势能面上的芳族\leftrightarrow醌型能级交叉不稳定的迭代方法是降低这些共轭体系中的带隙的更有效的方式。我们的研究结果突出了使用合理的化学直觉指导下的预测计算设计低带隙聚合物的光伏材料。
2011-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Off-lattice Monte Carlo Simulation of Supramolecular Polymer Architectures
我们引入了一个有效的，可扩展的蒙特卡罗算法来模拟自由连接和离散蠕虫状链的交联体系结构。键的运动是基于离散的tracket结构，其影响构象的变化，完全保持固定长度的限制，所有的债券。该算法再现已知的端到端的距离分布简单，易于分析的交联刚性和自由连接的聚合物的系统，并用于确定有效的持久性长度的短束的半柔性蠕虫状链，相互交联。它揭示了一个可能的调节机制在捆绑网络：有效的持久性束控制的连接密度。
2010-12-24 cond-mat.soft
The collapse transition of randomly branched polymers -renormalized field theory
本文提出了一个随机支化各向同性聚合物的最小动力学模型，并在重整化场论的框架下研究了该模型。对于溶胀相，我们表明，我们的模型提供了一条路线，从不同的角度来理解既定的降维结果。对于塌陷$θ$过渡，我们发现了一个隐藏的贝基-Rouet-Stora超对称，信号树配置的唯一相关性。我们纠正了长期存在的1-循环结果的临界指数，我们把这些结果的2-循环顺序。对于坍缩的$θ^{\prime}$ -跃迁，我们发现了一个重整化群流的逃逸，这使得我们相信这个跃迁是涨落诱导的一级跃迁。我们的动力学模型使我们能够计算的最短路径上的随机支化聚合物在溶胀相的分形维数，以及在崩溃过渡和相关的分形维数。
2011-04-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Orientational order and glassy states in networks of semiflexible polymers
受交联细胞骨架生物聚合物网络结构的启发，我们研究了随机交联半柔性聚合物二维网络中的取向有序相。我们考虑永久的交联，规定了一个有限的角度，并把它们作为淬火无序在一个半微观副本场论。从未交联的聚合物和小聚合物簇（溶胶）的流体开始并增加交联密度，发生连续的凝胶化转变。在所得凝胶中，半柔性链要么显示长程取向顺序，要么冻结在随机方向上，这取决于交叉角的值，交联浓度和聚合物的刚度。交叉角$θ\sim 2π/M$导致长程$M$ -折叠取向顺序，例如，对于$θ=60^{\circ}$或$90^{\circ}$，分别为“六元”或“四元”。过渡是不连续的，临界交联密度取决于聚合物的弯曲刚度和交联几何形状：刚度越高，$M$越低，交联的临界数量越低。在溶胶和长程有序状态之间，我们总是观察到一种凝胶，它是一种统计各向同性的非晶态固体（SIAS），参与聚合物具有随机的位置和随机的取向定位。
2011-03-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Brownian motion of flexibly-linked colloidal rings
与线性聚合物相比，环状聚合物具有独特的性质，这是由于它们的拓扑封闭结构没有起点或终点。由于分子量的多分散性和不期望的副产物如链的存在，对分子环聚合物的实验测量具有挑战性。在这里，我们研究了环状聚合物的实验模型系统，该系统由$n$ =4的柔性连接的微米级胶体环组成。8个部分。我们表征这些灵活的胶体环的构象，并发现它们是自由连接的空间限制。我们测量它们的扩散行为，并将其与流体动力学模拟进行比较。有趣的是，与胶体链相比，柔性胶体环具有更大的平移和旋转扩散系数。与链相反，它们的内部变形模式显示出对于$n\lesssim 8$的较慢的波动和对于较高的$n$值的饱和。我们表明，来自环结构的限制，导致这种减少的灵活性小$n$，并推断预期的缩放的灵活性作为环的大小的函数。我们的发现可能对合成和生物环状聚合物的行为以及松软胶体材料的动力学模式产生影响。
2022-09-27 cond-mat.soft
Distinct regimes of elastic response and deformation modes of cross-linked cytoskeletal and semiflexible polymer networks
半柔性聚合物如丝状肌动蛋白在细胞的机械行为中起着至关重要的作用，但交联的F-actin网络的基本性质仍然知之甚少。为了解决这个问题，我们已经进行了数值研究的线性响应的均匀和各向同性的二维网络在零温度下施加应变。弹性模量被发现消失的刚性逾渗阈值的网络密度。对于更高的密度，观察到两个制度：一个在其中的变形主要是仿射和长丝拉伸和压缩;和第二个弯曲模式占主导地位。我们确定了一个无量纲的标量，是材料长度尺度的组合，指定了一个给定的网络属于哪个政权。一个缩放参数，提出了近似同意这个交叉变量。通过直接的几何测量，我们也证实了应变下的亲和力程度与不同的弹性制度。我们讨论了我们的研究结果的影响，并建议可能的方向，为今后的调查。
2003-10-07 cond-mat.soft
Structure and phase behavior of polymer-linked colloidal gels
低密度的“平衡”凝胶由胶体颗粒的分散的、动力学停滞的网络组成，并且对老化有弹性，可以通过限制在胶体之间形成的有效键的数量来制造。化合价受限的片状颗粒长期以来一直作为此类材料的一个原型实例，但平衡凝胶也可以通过合成上更简单且可扩展的策略来实现，该策略引入二级连接体，例如小的双配位分子，以介导胶体之间的键。在这里，我们考虑的情况下，ditopic连接分子是低分子量的聚合物和演示使用模型胶体-聚合物混合物如何宏观性能，如相行为以及凝胶的微观结构可以通过聚合物的分子量和浓度来设计。平衡凝胶形成的低密度窗口有利地使用较长的连接体扩展，同时必然增加所有胶体之间的间距。然而，我们表明，具有不同尺寸的连接体的共混物，使更广泛的变化，在微观结构为一个给定的目标相行为。我们的计算研究提出了一个强大的和可调的策略，实验实现平衡胶体凝胶。
2019-07-10 cond-mat.soft
Scaling properties of RNA as a randomly branching polymer
本文利用随机分支聚合物理论，通过将RNA二级结构映射为平面树，确定了两个标度指数，发现其标度行为类似三维自回避树，并建立了分析固定长度RNA分支性质的框架。
2023-05-17 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Time is length in self-similar logarithmic aging of physically cross-linked semiflexible polymer networks
本研究通过分子动力学模拟发现物理交联半柔性聚合物网络存在自相似老化，其网格尺寸对数增长，该长度尺度定义内部时钟，控制结构、能量与动力学，为软物质老化提供新视角。
2025-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Is directed percolation in colloid-polymer mixtures linked to dynamic arrest?
利用计算机模拟，我们研究了动态逮捕的胶体聚合物混合物的示意性模型相结合的短程吸引力与长程排斥。被捕集凝胶是由于强吸引力而结合的胶体颗粒的稀刚性网络。在没有排斥的情况下，凝胶通过阻滞相分离在旋节线处形成。在足够高密度的各态历经悬浮液中，胶体团簇形成临时网络，渗透空间。最近，[国家通讯社。7，11817（2016）]，有人提出，这些网络向定向渗流的转变与动态停滞的开始相吻合，从而将结构与动态联系起来。在这里，我们评估各种屏蔽长度的基础气液双结点和渗滤过渡。我们发现，定向渗流移动的连续渗流线，以更大的密度，但即使超出这条线的悬浮液仍然遍历。只有当接近旋节时，才发生动力性停搏。因此，竞争排斥并不改变非平衡凝胶化的定性方案，尽管新兴的疏水网络的结构显示出一些差异。
2018-06-25 cond-mat.soft
Dynamics of end-linked star polymer structures
在这项工作中，我们专注于动力学的大分子网络所形成的末端连接相同的聚合物星。由此产生的大分子网络可以被看作是由连接分支点（恒星的核心）的间隔物组成的。在广义高斯模型的框架下，我们成功地分析了这种网络的特征值谱。作为应用程序，我们专注于几个拓扑结构，如定期网络和树枝状聚合物，此外，我们的结果进行比较，发现定期超支化结构。在这样做时，我们还考虑芯的珠粒不同于间隔物的珠粒的情况。我们使用的分析过程涉及到一个精确的实空间重整化，它允许将星形网络与一个（更简单）的网络联系起来，在这个网络中，每个星形网络都被简化为它的核心。结果表明，星形聚合物结构的本征值谱由两部分组成：一部分由相应重整化结构的弛豫谱的多项式方程组成，而第二部分涉及间隔链本身的运动。最后，我们举例说明的情况下，共聚树枝状聚合物，计算它们的光谱，并从他们的存储和损耗模量。
2005-05-04 cond-mat.soft
Geometric Predictors of Knotted and Linked Arcs
受某些蛋白质如何“感觉”DNA分子中的结和缠结的启发，在这里，我们问是否存在可以用作通用聚合物的底层拓扑结构的读出的局部几何特征。我们进行分子模拟的打结和连接semiflexbile聚合物和研究四个几何措施来预测拓扑缠结：局部曲率，局部密度，局部一维扭动和非局部三维扭动。我们发现，当地的曲率是一个贫穷的预测纠缠。与此相反，最大局部密度或扭曲的片段与最短的打结和连接弧的时间相关性高达90%。我们发现，这种准确性是保存在不同的结类型，也根据显着的球形限制，这是已知的离域基本交叉打结聚合物。我们进一步发现，非局部三维扭曲是最好的几何读出结的位置。最后，我们讨论了如何这些几何特征可用于计算分析在通用聚合物熔体和凝胶的纠缠。
2022-06-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ferrogels cross-linked by magnetic particles: Field-driven deformation and elasticity studied using computer simulations
铁凝胶，即磁性颗粒浸入其中的溶胀聚合物网络，可以被认为是“机敏材料“，因为它们的形状和弹性可以由外部磁场控制。利用分子动力学模拟，在粗粒水平上，我们研究了铁凝胶中的磁性粒子作为交联剂的聚合物网络。在均匀的外部磁场中，磁矩的取向与聚合物之间通过共价键的直接耦合引起凝胶的变形，而与颗粒间偶极-偶极相互作用无关。在本文中，我们报告这种变形，凝胶的弹性模量和它的磁响应的定量测量。我们的研究结果表明，这些属性显着依赖于聚合物网络的拓扑结构。
2015-06-01 cond-mat.soft physics.chem-ph
Elasticity of randomly cross-linked networks in primitive chain network simulations
本研究通过原始链网络模拟探究无规交联滑环网络的弹性，对比两种高分子弹性理论与模拟结果，指出理论拟合参数具模型依赖性，仅特定条件下拟合可得到系统缠结比例。
2020-11-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
A Physics-informed Assembly of Feed-Forward Neural Network Engines to Predict Inelasticity in Cross-Linked Polymers
在固体力学中，数据驱动方法被广泛认为是一种新的范式，可以克服本构模型的经典问题，如极限假设，复杂性和对训练数据的高度依赖。然而，由于数据空间的高维性、缺失数据的显著大小和有限的收敛性，在材料建模中实现机器学习方法一直是适度的。这项工作提出了一个框架，雇用概念从聚合物科学，统计物理学和连续介质力学提供超约束机器学习技术的降阶，以克服许多现有的困难。使用顺序降阶，我们简化了三维应力应变张量映射问题到有限数量的超约束一维映射问题。接下来，我们引入了一个多个复制神经网络代理的集合，将这些映射问题系统地分类为几个类别，所有这些类别都是一些不同代理类型的复制。通过捕获所有的加载模式，通过一组简化的分散的实验数据，提出的混合组装的代理提供了新一代的机器学习方法，简单地优于大多数本构关系的训练数据量，训练速度和精度，即使在复杂的加载情况。此外，它避免了传统的基于AI的模型的低可解释性。
2020-11-20 cond-mat.soft
Cross-linked polymers in strain: Structure and anisotropic stress
分子动力学模拟使人们能够将材料受到应变时微观结构的演变与各向异性应力相关联。由于在交联聚合物中的恒定应变率载荷引起的各向异性应力主要取决于均方键长和均方键角。由于链堆积和空间分布而排除的体积相互作用也对应力响应有影响。键长沿链的分布是不均匀的。相反，链末端的键长较大，并且从两端朝向链的中间均匀地减小。该效应是由于交联剂的存在。与线性聚合物一样，在高密度值下，均方键长的变化主导回转半径和端到端长度的变化。也就是说，键变形在尺寸和形状的变化上占主导地位。均方键长的大变化反映在应力响应的跳跃中。短链聚合物的行为或多或少类似于刚性分子。温度对响应有特殊的影响，即使键长随温度增加，应力响应随温度升高而降低。这是由于排除体积效应的主导作用，其导致在较高温度下的较低应力。在低应变速率下，观察到从$ε=0.2$到$ε=0.5$的粘结拉伸中的一些松弛。在高应变速率下，链的内部变形超过其解卷，导致应力水平上升。
2011-05-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The emergent dynamics of double-folded randomly branching ring polymers
该研究通过动态Monte Carlo模拟探究双折叠无规支化环形聚合物的介观动力学，分析三类体系中三种局域运动模式的组合效应，发现有相互作用的环形聚合物在三种模式共存时存在非平凡加速，其亚扩散行为与细菌染色体特征相似。
2025-10-02 cond-mat.soft physics.comp-ph
Topological Linking Drives Anomalous Thickening of Ring Polymers In Weak Extensional Flows
分子动力学模拟证实了最近的拉伸流动实验表明，环状聚合物熔体表现出强烈的拉伸速率增稠的粘度在韦森伯格数$Wi<<1$。增厚与少数与$Wi$一起生长的环的极端伸长相一致。一些环的大的易感性扩展是由于流动驱动的拓扑链接，连接多个环到超分子链的形成。链路在较低的$Wi$下以较长的延迟自发形成，并且被流拉紧和稳定。一旦连接起来，这些复合物体就会受到比单个环更大的拖曳力，从而驱动它们强烈的伸长。流动产生的链接环的分数取决于非单调$Wi$，增加到最大值时$Wi\sim1$之前迅速下降时，应变速率接近最小的环回路$\sim 1/τ_e$的松弛速率。
2019-10-31 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Coarse-graining to create minimalist models for dynamic, end-linked star-polymer networks
McKetta Department of Chemical Engineering, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校麦凯塔化学工程系）；Department of Chemical Engineering, Auburn University（奥本大学化学工程系）；Department of Chemical Engineering and Biointerfaces Institute, University of Michigan（密歇根大学生物界面研究所化学工程系）；McKetta Department of Engineering, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校麦凯塔工程学院）
本文利用相对熵粗粒化方法，基于精细模拟数据构建了动态端交联星形聚合物的5珠最小模型，并探讨了粗粒化精度与状态点选择及计算效率间的权衡。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Origin of spatial organization of DNA-polymer in bacterial chromosomes
大长度尺度的体内DNA组织（$\sim 100nm$）是高度争论的，聚合物模型已被证明有助于理解DNA组织的原理。在这里，我们表明，$<2$ %交联在特定点的环状聚合物可以导致一个独特的空间组织的聚合物。从细菌DNA的接触图中提取特定的交联单体对。我们能够预测的结构2 DNA使用蒙特卡罗模拟的珠弹簧聚合物与交联在这些特殊的位置。在链上随机位置的交联模拟表明，聚合物的组织性质与前一种情况不同。
2017-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech 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
A new strategy to microscopic modelling of topological entanglement in polymers based on field theory
在这项工作中，提出了一种新的策略，以建立分析和微观模型的波动聚合物环的拓扑约束。用于固定这些约束的拓扑不变量属于广泛的一类所谓的数值拓扑不变量。对于每个不变量，它是可能的，以获得一个场论，描述了统计行为的打结和连接的聚合物环以下一个简单的算法。处理不限于系统的配分函数，但它也允许表达一般可观的场论振幅的期望值。我们的策略说明作为例子的高斯链接数和拓扑不变量属于一类的不变量，由于梅西。这里开发的新方法的一致性检查通过复制以前的两个连接的聚合物环的场理论模型。在通过场论之后，施加在聚合物的波动路径上的原始拓扑约束变成了对介导单体之间拓扑起源的相互作用的拓扑场的构型的约束。这些约束涉及到其他学科感兴趣的交叉螺旋度等数量，例如在太阳磁场建模中。由于聚合物系统中拓扑纠缠问题的复杂性，一般观测量的真空期望值的计算仍然具有挑战性，我们成功地将两个连接聚合物环的高斯连接数的矩的计算减少到自由场论的振幅的计算。
2019-05-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Structure of one-component polymer brushes: Groundstate considerations
提出了一种描述单组分聚合物刷横向结构的粗粒度模型。在这个模型中，一个单一的聚合物链被描述为只有两个坐标，即接枝单体的位置，和非接枝端的单体。由于其简单性，可以分析大量结构单元的横向排列，每个单元包含数百个聚合物。我们在这里考虑相应的低能量配置。只要接枝密度足够大，即使接枝单体无规分布，后者也都是六方有序的。
2014-02-18 cond-mat.soft
Spatial organization of slit-confined melts of ring polymers with non-conserved topology: A lattice Monte Carlo study
本文通过晶格蒙特卡洛模拟研究狭缝约束下环状聚合物熔体的空间组织，发现约束增大链尺寸和打结倾向、减少环间连接，可调控网络力学性能，并表明缠结仅源于成对环-环连接。
2023-07-04 cond-mat.soft
Ring polymers on percolation clusters
在目前的工作中，环状聚合物链（环）在结构无序的环境中（例如在交联聚合物凝胶中）利用模型的封闭自回避行走（SAW）轨迹上$d=3$维渗流集团进行了研究。应用枢轴算法进行了数值模拟。得到了典型高分子构象的普遍尺寸和形状特征，如尺寸比、平均非球面度和长轴度的估计。我们的结果定量描述了与纯溶剂相比，环状聚合物在无序环境中的伸长和各向异性的增加。
2020-11-03 cond-mat.soft physics.comp-ph
Worm-like Polymer Loops and Fourier Knots
每一条光滑的闭曲线都可以用一个合适的傅里叶和来表示。我们表明，由随机选择的傅立叶系数与空间频率成反比的振幅（具有平滑的指数截止）产生的曲线的合奏，可以准确地映射到蠕虫状聚合物环的物理合奏。我们发现，措施的相关性的规模上的整个循环产生一个更大的持久性长度比计算的切线-切线关联函数在小的长度尺度。由于扭曲刚度的贡献，物理环在与整个环相当的尺度上表现出额外的刚度，这一猜想可以通过从局部曲率确定持续长度并将其与通过测量dsDNA质粒的回转半径获得的持续长度进行比较来实验测试。系综随机生成的蠕虫状环的拓扑性质被证明是类似于其他聚合物模型。
2006-03-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-dual solutions of a field theory model of two linked rings
University of Szczecin（谢查青大学）
研究两个相连环模型与非相对论任意子统计力学的联系，探讨自对偶贡献对维持系统拓扑性质的作用，发现能量景观复杂且存在多个能量最小点。
2023-11-05 cond-mat.soft hep-th
The direct link model for polymer rings as a topological field theory and the second topological moment in dense systems
溶液中的聚合物环要么永久纠缠，要么不纠缠。永久的拓扑限制引起额外的熵的相互作用，除了所产生的，由于纯粹的链的灵活性或排除体积。相反，缠结的聚合物环系统可以通过闭合随机缠结的柔性线性链来形成。可以确定随机缠结环之间的连接数对链长的依赖性，更具体地，可以确定第二拓扑矩$<n^2>$，即平均平方连接数。本文提出了最近在数学物理中讨论的一种称为阿贝尔BF理论的方法，它可以用两个规范场来表示连接约束的最简单形式--高斯积分。本文重新推导了单圈与多圈纠缠的Brereton和Shah模型。后一种模型最后被用来计算第二拓扑矩，在协议与最近的结果由Ferrari，Kleinert，和Lazzizzera通过使用${\rm n}$分量$ϕ^4$理论在极限${\rm n}\to 0$。
2001-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transient Binding and Dissipation in Semi-flexible Polymer Networks
虽然聚合物溶液缺乏机械稳定性，但只有瞬时交联的网络才能满足结构稳定性和最大能量耗散的竞争要求。在这里，我们表明，瞬态交联带来局部应力松弛和能量耗散在中间弹性为主的频率制度。我们量化的半柔性聚合物网络的机械响应，通过实验调整的瞬时交联剂分子的解离速率和理论上重现测得的频率响应的模型，是预测微观解约束事件。
2008-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elasticity of highly cross-linked random networks
本文从具有淬火无序的随机交联粒子的微观模型出发，计算了任意交联密度下的Laudau-Wilson自由能S。考虑到纯剪切变形，S采用各向同性非晶态固体状态的弹性能的形式，由此可以确定剪切模量。它是一个普适量，不依赖于模型的任何微观尺度。
2006-08-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
