Effects of anchored flexible polymers on mechanical properties of model biomembranes
本研究利用结合无网格膜模型与聚合物链的粗粒化模拟，揭示接枝柔性聚合物的熵效应会提高生物膜的自发曲率和弯曲刚度，且结果与理论预测相符。
2013-04-02 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.comp-ph
Self-assembly and glass-formation in a lattice model of telechelic polymer melts: Influence of stiffness of the sticky bonds
强相互作用，自组装遥爪聚合物的晶格集团理论（LCT）提供了一个理论工具，使建立自组装聚合物的重要微观分子细节和它们的本体热力学之间的联系。用于遥爪聚合物的自组装的原始LCT考虑完全柔性线性链的模型[J. Dudowicz和K. F. Freed，J. Chem. Phys. \textbf{136}，064902（2012）]，而我们最近的工作通过包括对每个单独的遥爪链内的键的链半柔性的描述而引入了对LCT的显著改进[W. S. Xu和K. F. Freed，J. Chem. Phys. \textbf{143}，024901（2015）]，但遥爪末端之间的物理缔合（或称为“粘性”）键保持为完全柔性。受普遍存在的空间位阻约束赋予额外程度的键刚度（或刚性）的真实遥爪聚合物的关联的启发，本文进一步扩展了LCT，以允许粘性键是半柔性的，但具有不同于每个遥爪链内的刚度。线性遥爪聚合物熔体的Helmholtz自由能的解析表达式提供了这个模型，并说明性的计算证明了显着的影响力的自组装和热力学遥爪聚合物的粘性债券的刚度。还提供了一个简短的讨论的影响，自组装玻璃形成相结合的LCT描述这种扩展模型的遥爪聚合物的结构弛豫时间和构型熵之间的亚当-吉布斯关系。
2016-05-30 cond-mat.soft
Statistics of Quenched Defects Containing Semi-Flexible Polymer Chain: Exact Results (II)
本文用完全定向自回避行走格子模型讨论了二维和三维含缺陷半柔性均聚物链的热力学性质。缺陷沿着一条线定位，并且这些缺陷不与半柔性聚合物链的单体处于热平衡; e.我们考虑在本手稿中有缺陷的半柔性聚合物链的情况，用于淬灭缺陷的情况。N个单体半柔性高分子长链的构象上存在m个缺陷，精确计算了N个单体自回避半柔性高分子长链的缺陷构象的Q个实现数，从而导出了有限长（i）的缺陷半柔性高分子链的自由能的精确表达式. e.利用巨正则系综理论，在热力学极限下，得到了缺陷自回避半柔性高分子链的配分函数的精确表达式.本文所描述的方法可以很容易地推广到各向同性/定向行走晶格模型的缺陷聚合物链的另一种情况。
2020-03-29 cond-mat.soft
Breaking the Reptation Trap: Escape Dynamics of Semi-Flexible Polymers in Crowded Networks
本研究打破经典爬行理论认知，发现半柔性聚合物被困于短寿命动力学笼中，提出转动扩散新标度律并量化缠结，为拥挤系统宏观行为研究提供新原理。
2023-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.bio-ph
Surface effects in the crystallization process of elastic flexible polymers
通过多正则蒙特卡罗模拟研究了具有弹性键的柔性均聚物的液-固转变的热力学性质，发现了类似于Lennard-Jones团簇基态结构的晶体构象.这使我们能够建立一个结构分类方案的有限长度的柔性聚合物和他们的冻结机制类似于原子团簇的形成。具有“魔长”的聚合物晶体是完全二十面体的。
2010-02-10 cond-mat.soft
Dynamics of driven translocation of semiflexible polymers
利用三维朗之万动力学模型研究了半柔性聚合物在力$f_d$驱动下在纳米尺度孔内的移位。我们发现，移位时间$τ$增加，增加抗弯刚度$κ$。类似地，$τ$与聚合物长度$N$的比例的指数$β$，$τ\sim N^β$，随着$κ$的增加以及随着$f_d$的增加而增加。通过比较半柔性和完全柔性的聚合物之间的等待时间，我们表明，对于现实的$f_d$易位动力学是在很大程度上，但不完全，由聚合物的弹性长度测量的库恩段数$N_{\rm Kuhn}$。与柔性聚合物的驱动易位不同，与反式侧上的聚合物链段相关的摩擦对所得动力学具有相当大的影响。该摩擦通过反侧上的孔开口附近的聚合物链段的屈曲而间歇性地减小。我们表明，在实验相关的制度，其中粘度是高于在计算机模拟模型中，这种屈曲的概率随着$f_d$的增加而增加，从而引起更大的贡献跨侧摩擦小$f_d$。与柔性聚合物类似，我们发现顺式侧聚合物链段的显著质心扩散。这加速了易位，对于较小的$f_d$，这种效应更大。然而，由于横向摩擦，这种加速小于减速。在足够大的$N_{\rm Kuhn}$，可以看到的作用被逆转，并达到柔性聚合物的动力学。然而，例如，DNA易位实验中使用的聚合物，弹性很短，这里概述的有限长度动力学适用。
2018-02-23 cond-mat.soft physics.bio-ph
Generalized entropy theory of glass-formation in fully flexible polymer melts
广义熵理论（GET）为分子参数如何影响聚合物玻璃形成提供了许多见解。考虑到链刚性在理解聚合物材料的玻璃化形成过程中通常起着关键作用的事实，GET最初是基于半柔性链模型开发的。因此，GET中的所有先前计算都考虑了具有一定程度链刚性的聚合物。基于完全柔性聚合物熔体热力学和动力学性质对内聚相互作用强度（$ε$）的依赖性的计算机模拟结果，本文采用GET方法研究了$ε$对弯曲刚度消失的聚合物熔体模型中玻璃形成的影响，即，全柔性聚合物熔体。与模拟结果一致，完全柔性的聚合物熔体的GET预测，基本的无量纲热力学性质（如热膨胀系数和等温压缩率）是由$ε$标度的温度在低压制度的通用功能。对于完全柔性的聚合物熔体，在GET中的构型熵密度也发现了类似的标度行为。此外，我们发现，玻璃形成的特征温度线性增加与$ε$和脆性是独立的$ε$在完全灵活的聚合物熔体，预测再次与模拟的玻璃形成聚合物熔体组成的完全灵活的链。除了在模拟中观察到的这些一般趋势的解释，完全柔性的聚合物熔体的GET预测在低温下存在正的残余构型熵，表明在低温玻璃态下返回到Arrhenius弛豫。
2016-12-05 cond-mat.soft
Theory and Monte Carlo simulations for the stretching of flexible and semi-flexible single polymer chains under external fields
微观力学实验的最新发展允许以两种主要方式操纵单个聚合物分子：由外力拉伸的\textit{uniform}和由外场拉伸的\textit{non-uniform}。因此，对于特定种类的聚合物和特定的几何形状，可以获得许多结果。在这项工作中，我们描述了一个单一的，非支化的聚合物分子的非均匀拉伸由外部场（例如，在均匀运动的流体，或均匀的电场）由一个通用的物理框架，导致不同类型的聚合物的一般结论。基于经典统计力学，我们推导了自由连接链和蠕虫链模型的解析结果。此外，我们提供了一个Monte Carlo数值分析的机械性能的柔性和半柔性聚合物锚定在一端。模拟证实了分析成果，而且允许研究的情况下，理论不能提供明确的和有用的结果。在所有情况下，我们评估的平均构象的聚合物和它的波动统计的链长，弯曲刚度和场强的函数。
2012-10-23 cond-mat.soft math-ph math.MP
Driven translocation of a flexible polymer through an interacting conical pore
我们使用Langevin动力学模拟研究了柔性聚合物通过相互作用的锥形孔的驱动易位。我们发现，对于一个固定值的外力和孔聚合物的相互作用强度，在孔内的单体的平均停留时间显示出非单调的变化与孔顶角$α$。我们解释这种行为使用自由能参数明确占孔聚合物的相互作用和外部驱动。我们的理论观察证实了模拟结果的平均易位时间的孔聚合物的相互作用和外部驱动力的变化。
2021-02-16 cond-mat.soft
Semi-Flexible Polymer in a Uniform Force Field in Two Dimensions
在一个简单的二维模型中，研究了一端固定在均匀力场中的半柔性高分子链的构象性质。递归关系推导出的配分函数，然后迭代数值。我们计算的角度波动的聚合物的力场和平均聚合物的配置的方向作为函数的弯曲刚度，链长，链取向在锚定点，和场强。
2001-10-08 cond-mat.soft
Flexible polymer confined inside a cone-shaped nano-channel
在许多实验情况下，聚合物在锥形几何形状中的纳米尺度限制发生。本文采用分子动力学模拟方法对柔性聚合物在锥形纳米通道中的运动进行了理论研究。研究了通道内单体的分布、受限聚合物的构型、作用在聚合物上的熵力以及它们对通道和聚合物参数的依赖性。理论和仿真结果吻合得很好。在模拟中测量了由通道的不对称形状引起的聚合物上的熵力，并且发现其幅度相对于热能是显著的。所获得的力对通道参数的依赖性可能是有用的锥形纳米通道的设计。
2016-02-23 cond-mat.soft
Flory-Huggins theory for athermal mixtures of hard spheres and larger flexible polymers
一个简单的分析理论的混合物的硬球和较大的聚合物排除体积相互作用的发展。该混合物显示出广泛的不溶性。对于具有强排斥体积相互作用的大聚合物，在分层的临界点处单体的密度随着聚合物长度的平方根而减小，而球体的密度趋于恒定。这与硬球和理想聚合物的混合物的行为非常不同，这些混合物虽然比具有排除体积相互作用的聚合物的混合物更难混溶，但在分层的临界点处具有高得多的聚合物密度。该理论适用于完整范围的混合物的球体与灵活的聚合物，从那些具有强大的排斥体积相互作用的理想聚合物。
2002-06-17 cond-mat.soft
Influence of Bonded Interactions on Structural Phases of Flexible Polymers
我们引入了一种新的粗粒度珠弹簧模型的柔性聚合物，系统地研究在热环境中的结构宏观态的形成和稳定性的调整键合电位的影响。采用最近发展起来的广义微正则拐点分析方法，分析了在高级复制交换蒙特卡罗模拟中得到的态密度，该方法可以识别不同的结构相，并构造适当参数化的超相图.它揭示了二十面体相占主导地位的聚合物与不对称和窄的键势，而聚合物与对称和更有弹性的债券往往形成非二十面体核心的无定形结构。我们还观察到与成核后的表面层的形成相关的冻结过渡行为的层次结构。
2019-02-07 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.comp-ph
Thermodynamics of tubelike flexible polymers
本文介绍了短管状柔性聚合物的一般相行为。几何厚度约束通过全局曲率曲率半径的概念来实现。我们使用先进的蒙特卡罗抽样方法来模拟小珠棒聚合物模型与非键合单体之间的Lennard-Jones相互作用。我们分析能量波动和结构量来分类构象假相。我们发现，管的厚度影响简单管状聚合物的热力学行为显着，即，对于给定的温度，二级结构的形成强烈地依赖于管的厚度。
2009-07-17 cond-mat.soft
Suspensions of supracolloidal magnetic polymers: self-assembly properties from computer simulations
我们研究了由交联的磁性颗粒制成的类超胶体聚合物结构在悬浮液中的自组装。受偶极硬球自组装模式的启发，我们重点研究了四种不同拓扑结构的聚合物类结构：线性链，环，Y形和X形聚合物。我们展示了交联剂的存在下，在聚合物中的珠粒的数量和磁性粒子间的相互作用如何影响悬浮液的结构。事实证明，对于同一组参数，环在组装较大结构时最不活跃，而Y-特别是X-类磁性聚合物系统倾向于形成非常大的松散聚集体。
2018-09-21 cond-mat.soft
Substrate Adhesion of a Nongrafted Flexible Polymer in a Cavity
在接触密度链增长的研究中，我们调查的溶解度-温度伪相图的晶格聚合物在一个有吸引力的表面空腔。除了吸附和解吸的构象的主要阶段，我们发现许多子阶段的崩溃和扩展的结构。
2007-10-23 cond-mat.soft
Rigidity-induced scale invariance in polymer ejection from capsid
虽然已经广泛地研究了完全柔性聚合物通过纳米孔喷射衣壳的动力学，但是半柔性聚合物的喷射动力学尚未被适当地表征。在这里，我们报告的结果，从模拟的半柔性聚合物喷射动力学从球形衣壳。喷射开始于恒定初始单体密度的强约束聚合物构象。我们发现，与完全柔性的聚合物不同，半柔性聚合物在孔隙处测得的力与瞬时喷射速度没有直接关系。累积等待时间$t(s)$，即单体$s$最后一次离开衣壳的时间，当增加聚合物刚性$κ$时显示出明显的变化。喷射聚合物的大部分被内部压力从衣壳中驱逐出来。在最后阶段，聚合物通过扩散逃离衣壳。对于被驱动的部分，存在从$t$与完全柔性聚合物的$s$的基本上指数增长到尺度不变形式的交叉。此外，还发现$t$对$N_0$有明显的依赖性，这些发现结合起来给出了强刚性聚合物的$t(s) \propto N_0^{0.55} s^{1.33}$依赖性。在动力学中，$κ$作为控制参数的这种交叉使人联想到相变。我们发现不同$N_0$和任何常数$κ$的聚合物的$t$的完美数据崩溃进一步增强了这种类比。
2017-07-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
Phase Behavior in Thin Films of Confined Colloid-Polymer Mixtures
利用自洽场和密度泛函理论，我们首次研究了聚合物接枝的两个软表面之间的胶体/聚合物膜的胶体自组装。随着胶体浓度的增加，薄膜在平面上经历了一系列从无序液态$\to$稀疏方形$\to$六方（或混合方形-六方）$\to$密集方形$\to$圆柱结构的转变，这是聚合物刷的熵弹性与胶体颗粒的空间堆积效应之间的竞争所致.相图显示了不同的层内有序结构的稳定区域，作为胶体浓度的变化和分层过渡的聚合物接枝密度降低。我们的研究结果显示了一种新的控制机制，以稳定有序的薄膜内的结构。
2006-10-21 cond-mat.soft
Non-affine displacements in flexible polymer networks
探讨了仿射假设在柔性聚合物网络建模中的有效性。为此，嵌入在聚丙烯酰胺凝胶中的荧光示踪珠的位移通过共聚焦显微镜剪切变形下进行定量，并记录这些位移从仿射响应的偏差。凝胶内的非亲和力被量化为聚合物链密度和交联浓度的函数。观测结果与目前的聚合物网络非亲和性理论定性一致。在聚丙烯酰胺凝胶中测量的非亲和性程度表明存在结构不均匀性，这可能是由于凝胶制备过程中的非均相反应动力学。此外，聚丙烯酰胺凝胶的宏观弹性被确认为按照柔性聚合物网络弹性的标准模型表现。
2010-11-28 cond-mat.soft
Chaperone-assisted translocation of flexible polymers in three dimensions
蛋白质在体内遇到的一个过程是通过分子伴侣结合到聚合物的辅助下通过纳米级孔的聚合物移位。通过计算机模拟来研究相关模型在计算上要求很高。因此，以前的研究要么是三维的刚性聚合物，要么是二维的柔性聚合物。在这里，我们研究分子伴侣辅助易位的柔性聚合物在三维使用Langevin动力学。我们发现，结合机制的差异，更具体地说，无论是伴侣可以结合到一个单一的或多个网站上的聚合物，导致在三维易位动力学的实质性差异。我们表明，单绑定模式导致的动力学，这是非常相似的，在恒定的力驱动的易位，因此主要由顺式侧的张力传播。我们得到$β\approx 1.26$的指数的易位时间与聚合物长度的标度。这个相当低的值可以通过由于粘合颗粒引起的额外摩擦来解释。多位点结合导致易位，其动力学主要由反式侧决定。对于该过程，我们获得$β\approx 1.36$。该值可以通过我们推导的恒定偏置易位的$β= 4/3$来解释，其中易位的聚合物片段在反式侧形成小球。我们的研究结果为理解和利用分子伴侣辅助易位铺平了道路，其中微观细节的变化导致新兴动态的丰富变化。
2017-12-15 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Bidisperse ring polymers: topological glass to stacking
通过大规模分子动力学模拟发现，向刚性环形聚合物拓扑玻璃中引入柔性环形聚合物可促使其熔化，并在排阻相互作用驱动下由类团簇玻璃结构演变为堆叠柱状结构。
2023-05-18 cond-mat.soft
An infinitely long flexible polymer chain in between two parallel plates
我们考虑了一个完全定向的自回避行走模型在立方晶格上模拟的构象的无限长的限制柔性聚合物链;和限制条件是由两个平行的无热板。受限的聚合物体系是在良好的溶剂条件下，我们重新考虑这个问题，以解决任何长度的链，也为任何板之间的分离的实际聚合物的模型。利用基于生成函数技术的解析计算方法，导出了受限高分子链的平衡统计。得到了受限链的受限力、表面张力和受限链的单体密度分布。我们提出的计算方法是适合于了解热力学的任意长度的限制聚合物链。
2021-06-17 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
End-pulled polymer translocation through a many-body flexible pore
本文研究了均聚物在柔性孔道中的迁移特性。通道被建模为一个单层管由单体组成的两个弹性参数：弹簧状的两体相互作用和弯曲的三体召回的相互作用。为了保证系统的稳定性，膜由具有疏水体（内部）的脂质双层结构复合，而孔在两个边缘是亲水的。通过悬臂将聚合物从顺式侧端拉到反式侧，悬臂通过能够测量在移位期间作用在聚合物上的力的弹簧连接到悬臂。所有的结构都对聚合物单体的冲击作出反应，并通过其组成主体的运动产生振动。在这些条件下，由悬臂所做的工作表现出与弹性常数的非单调行为，揭示了在参数区域的共振行为。此外，力谱登记为时间的函数，能够记录孔内的聚合物进展的主要动力学。
2022-10-31 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Freezing and collapse of flexible polymers
本文利用复杂的链增长方法，分析了简单立方和面心立方晶格上柔性高分子链的冻结和坍缩相变。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。
2009-02-13 cond-mat.soft
Active diffusion of self-propelled particles in flexible polymer networks
具有网状拓扑结构的生物聚合物网络，细胞外基质和粘液凝胶是普遍存在的。这是一个开放的问题，以了解如何自推进剂，如Janus胶体颗粒扩散通过这样的生物聚合物网络。在这里，我们通过明确建模三维生物聚合物网络和执行Langevin动力学模拟的主动扩散的自推进示踪剂在其中计算深入探讨这个问题。我们发现，活性示踪剂进行不同的扩散动力学取决于网格的颗粒大小和Péclet数（Pe）。当颗粒小于筛目尺寸时，其如同在自由空间中移动，根据聚合物占据密度和Pe，其移动性降低。然而，当颗粒尺寸增加到与筛目尺寸相当时，活性颗粒使用捕获和跳跃机制探索聚合物网络。我们研究了在不同Pe下的捕获时间分布、飞行长度分布、均方位移和长时间扩散率。如果颗粒大于网格，则它在短时间内捕获聚合物网络的集体粘弹性动力学，并且在长时间内捕获整个系统的简单扩散。最后，我们讨论的标度行为的长期扩散与Pe，在那里我们找到一个范围的Pe，产生一个非平凡的幂律。后者原来是从一个大的波动的捕获，激活示踪剂与响应聚合物网络共轭。
2022-02-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
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
Role of temperature and alignment activity on kinetics of coil-globule transition of a flexible polymer
利用分子动力学模拟研究了含活性珠的柔性高分子链在从良溶剂到不良溶剂条件下骤冷后从线团到小球转变的非平衡动力学。通过众所周知的Vicsek类对齐规则引入每个珠子的活动，由于该规则，珠子的速度试图朝向其相邻珠子的平均方向对齐。我们调查的作用，淬火温度与不同的活动，在此聚合物的崩溃。我们发现，虽然对于较低的活动的动力学保持定性相似的不同的温度下，较高的活动可以识别出显着的差异。
2022-02-04 cond-mat.soft
The coil-globule transition of polymers of long rigid monomers connected by flexible spacers
提出了一个简单的高分子刚性长链段模型，该刚性长链段通过排斥体积排斥和短程吸引相互作用。该模型聚合物的线团-小球转变是强烈的一级转变，小球是结晶的，与小球共存的线团是溶胀的。在低阶截断维里膨胀示出提供一个非常差的近似的自由能，所以细胞理论被用来计算小球的自由能。
1997-07-28 cond-mat.soft
Adsorption of Externally Stretched Two-Dimensional Flexible and Semi-flexible Polymers near an Attractive Wall
我们研究分析模型的二维，部分定向，柔性或半柔性的聚合物，附着到一个有吸引力的墙，这是垂直于首选的方向。此外，聚合物通过外部施加的力拉伸。我们发现，墙壁上的聚合物有一个显着的效果。对于小于非顺序最近邻吸引力的壁吸引力，在壁处的单体分数为零，模型与没有壁的聚合物的模型相同。然而，对于大于，在壁处的单体的分数经历从在低温和小力下的1到在较高温度和力下的0的一级转变。我们提出了这种转变的相图。蒙特卡罗模拟证实了我们的结果。
2009-06-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of semi-flexible polymers
我们已经映射到一个复杂的Ginzburg-Landau场论使用功能集成技术的半柔性不可扩展的聚合物系统的物理。在半柔性的、不可伸展的聚合物的熔体中单体的低数密度的极限中示出，通过排除的体积相互作用保持分离，回转的回转半径标度为N^{nu}，其中N是链长，并且nu = 1，与柔性聚合物熔体的nu ~ 0.6的值形成对比。利用重整化群的方法，我们证明了系统存在一个红外稳定的不动点，这个不动点可以被确定为系统向纠缠态的跃迁。实验来测试这些计算建议。
2001-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Collapse Transition of Two-Dimensional Flexible and Semiflexible Polymers
表面受限聚合物的球状-卷曲转变的性质一直是一个争论的问题。在这里，通过部分定向晶格模型研究了这种2D塌缩过渡。在具有正弯曲刚度（$Δ>0$）的聚合物的一般情况下，塌陷转变为{\em一阶};仅在弯曲刚度为零的极限情况下（$Δ\equiv 0$），塌陷转变为{\em二阶}。这些分析结果得到了蒙特卡罗模拟的证实。我们还提出了一些未来可能的实验。
2007-01-18 cond-mat.soft
The bending energy of a semi-flexible polymer chain and the polygons of the polymer chain
我们考虑了半柔性高分子链在正方形和立方晶格上的随机行走模型，分别计算了二维和三维高分子链的构象。假定链的弯曲能是控制链在两个连续弯曲之间的最小平均长度的关键因素，并且将每单位弯曲的链的平均长度定义为聚合物链的持久长度。发现弯曲链所需的最小能量以空间维数、步逸度和持续长度的简单关系式表示。
2019-08-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Deformation of Equilibrium Shape of a Vesicle Induced by Injected Flexible Polymers
利用场论方法，我们研究了封闭的柔性聚合物诱导的囊泡的平衡形变，这是一个简单的药物传递系统或内吞作用的模型。为了计算该体系的总自由能，需要计算膜的弯曲弹性能、聚合物的构象熵以及它们之间的相互作用。为此，我们结合相场论的膜和自洽的场论的聚合物。对轴对称形状的耦合模型系统的模拟显示了引入聚合物引起的囊泡的形状变形，我们研究了囊泡形状的稳定性对聚合物链长和囊泡的填充比的依赖性。我们提出了一个简单的模型计算，显示了相对稳定的扁长的形状相比，扁圆的形状。
2010-11-17 cond-mat.soft
Elongation and fluctuations of semi-flexible polymers in a nematic solvent
我们直接观察了溶解在杆状{ \it fd}病毒的双相中的单聚合物，其持久长度范围为$\ell_p=0.05$至16 $μ$ m。具有足够大的余辉长度的聚合物在背景溶剂的各向同性-相变处经历线圈-棒转变。我们定量分析了半柔性聚合物的横向波动，并表明在长波长下，它们是由波动的背景光驱动的。我们提取的Odijk偏转长度和弹性常数的背景下，从数据的相位。
2004-01-12 cond-mat.soft
Revealing polymerization kinetics with colloidal dipatch particles
有限价态的胶体粒子可以自组装成类似于分子的聚合物结构。虽然它们的结构平衡特性引起了广泛的关注，但对其动力学的洞察已被证明具有挑战性。在这里，我们调查的聚合动力学的半柔性聚合物在两个维度（2D）通过直接观察组装二价粒子，键合的临界卡西米尔力。可逆的临界Casimir力创造了具有可调链解离、缔合和弯曲刚性的活性聚合条件。我们发现，不像稀释的聚合物，显示指数的尺寸分布与Flory理论非常一致，浓缩的样品表现出逮捕的旋转和平移扩散，由于在2D连续各向同性的，以cubic过渡，减缓增长动力学。通过添加更高价的颗粒，将聚合物交联成网络，可以避免这些影响。我们的研究结果连接聚合物的灵活性，聚合物相互作用和特殊的各向同性的过渡，在2D提供深入了解合成的二维聚合物的聚合过程，和生物聚合物在膜和界面。
2021-06-08 cond-mat.soft
Packing and ejection dynamics of polymers: Role of confinement, polymer stiffness and activity
本研究通过Langevin动力学模拟发现，聚合物刚性、活性和衣壳几何形状显著影响其包装与喷射动力学，增加活性可加速过程且对半柔性聚合物效果更显著。
2024-07-26 cond-mat.soft
Thermodynamics of polymer adsorption to a flexible membrane
我们分析了接枝到有吸引力的柔性表面上的单个聚合物链的结构行为。我们的模型是由一个粗粒度的珠和弹簧聚合物和拴系膜。通过广泛的并行回火蒙特卡罗模拟，它表明，该系统表现出丰富的相行为，从高度有序，紧凑的扩展随机线圈结构和从解吸到完全吸附，甚至部分嵌入的构象。这些研究结果总结在伪相图中，指示作为外部参数温度和聚合物-膜相互作用强度的函数的主要类别的构象。通过与吸附到一个刚性的膜表面的比较，它表明，膜的灵活性引起定性的新的行为，如吸附构象的拉伸。
2011-09-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Accuracy of the blob model for single flexible polymers inside nanoslits that are a few monomer sizes wide
de Gennes的blob模型在高分子物理的各种问题中得到了广泛的应用。当每个团状物内的单体数量足够大时，该模型在理论上是适用的。对于受限的柔性聚合物，这需要受限的几何形状比单体尺寸大得多。本文利用分子动力学模拟，研究了聚合物在单单体到多单体纳米狭缝中的相对极限。研究了聚合物在纳米缝内的伸展、板上的约束力以及约束聚合物的有效弹性常数。尽管斑点模型的理论局限性，模拟结果与斑点模型解释得很好。静态性能和动态弹性常数的聚合物观察的协议。给出了聚合物的动态弹性常数与小滴内单体数目无关的条件的理论描述。我们的结果的局限性的斑点模型的适用性，可以在纳米技术设备的设计是有用的。
2015-01-13 cond-mat.soft
Directed translocation of a flexible polymer through a cone-shaped channel
对熵驱动的柔性聚合物在锥形通道中的定向迁移进行了理论研究和计算机模拟。对于给定的通道长度，作用在聚合物上的熵源的有效力被计算为通道顶角的函数。研究发现，易位时间是顶角的非单调函数。随着顶角从零开始增加，移位时间呈现出最小值，然后是最大值。此外，它被发现，无论顶角的值，易位时间是一个均匀的通道长度的递减函数。理论和仿真的结果是在良好的定性一致。
2012-11-13 cond-mat.soft
Activity-enhanced shear thinning of flexible linear polar polymers
本研究通过模拟与解析对比，发现极性活性显著增强柔性聚合物在剪切流中的拉伸、收缩及剪切变稀行为，且该效应由活性决定，高活性下趋于饱和，高剪切下回归被动行为。
2025-05-23 cond-mat.soft
Actin, a model semi-flexible polymer
肌动蛋白是一种具有许多显着性质的蛋白质，使其成为研究半柔性聚合物溶液和凝胶的动力学和力学的理想系统;肌动蛋白具有超过10微米的持久长度，并且可以延伸到几十微米的长度，这允许使用视频显微镜和其他光学方法研究聚合物动力学。存在许多相关蛋白质，其可用于调节长度或交联细丝。我们讨论这些解决方案的动力学和流变学。
1997-04-07 cond-mat.soft q-bio
Simple flexible polymers in a spherical cage
我们报告的结果蒙特卡罗模拟调查一个简单的模型内的灵活的均聚物的球形约束的效果。我们使用并行回火方法结合多直方图重新加权分析和多正则模拟，在很宽的温度范围内，这使我们能够描述的聚合物的行为，并定位冻结和崩溃转变的物理观测。我们发现一个强大的效果的球形约束的崩溃过渡的位置，而冻结过渡几乎没有影响。
2012-12-26 cond-mat.soft
Revisiting the semi-flexible entangled chains of polymer in the carbyne model
对蒙特卡罗碳炔模型进行了修正，研究了半柔性缠结高分子链的玻璃化转变。在考虑硬势的情况下，采用Metropolis算法对单体间的随机轰击进行了监测，而单体的迁移率则受其质量、散射率和温度的影响。我们的模型是能够表明，玻璃化转变温度降低，减少膜厚度和形成的临界空隙在较薄的聚合物有助于玻璃化转变，这是比本体聚合物容易得多。
2018-07-02 cond-mat.soft physics.comp-ph
Confinement-driven translocation of a flexible polymer
我们考虑了一个灵活的，自我回避的聚合物链的逃逸出一个有限的几何形状。通过模拟，我们表明，易位时间可以描述一个简单的标度律，表现出非线性的依赖于聚合度，这是敏感的限制几何形状的性质。这些结果与早期的预测相矛盾，但与最近确认的约束自由能的几何相关的表达式是一致的。
2006-05-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Unconventional ordering behavior of semi-flexible polymers in dense brushes under compression
使用粗粒珠弹簧模型的半柔性大分子形成的聚合物刷，聚合物的结构和动力学进行了研究，不同的链刚度和接枝密度。选择接枝链的锚定条件，使得它们的第一个键沿着基底平面的法线取向。压缩这样的半柔性刷的平面活塞被观察到是一个两阶段的过程：对于小的压缩链收缩的“屈曲”变形，而较大的压缩链表现出集体（几乎均匀）的弯曲变形。因此，刚性聚合物刷经历集体键重取向的2阶相变。因此，将刚性刷保持在给定的压缩程度所需的压力明显小于由完全柔性的聚合物链制成的其他相同的刷！虽然刷高度和在垂直于基底的z方向上的链线性尺寸都随着链刚度的增加而单调增加，但横向（xy）链线性尺寸在中间链刚度处表现出最大值。增加接枝密度导致这些横向尺寸的强烈减小，与指数衰减相容。还研究了移除压缩活塞后的恢复动力学，发现其随时间遵循幂律/指数衰减。一个简单的平均场理论考虑，占压缩下的半柔性聚合物刷的屈曲/弯曲行为，建议。
2014-01-27 cond-mat.soft
Van der Waals interaction between polymers with sequence-specific polarizabilities: Stiff polymers and flexible Gaussian coils
我们考虑了一对聚合物之间的范德华相互作用与淬灭的非均匀序列的局部极化率沿其主链，并研究了有效的成对相互作用能刚性聚合物和柔性高斯线圈。特别地，我们专注于极化率序列对是（i）~不同的和（ii）~相同的情况。我们发现，不同的和相同的高斯线圈的成对相互作用能都是各向同性的，并表现出相同的衰减行为的分离大于回转半径，在对比不同的和相同的刚性聚合物的取向各向异性的相互作用能。对于高斯线圈和刚性聚合物，相同的聚合物之间的吸引力的相互作用增强，如果极化率序列是更不均匀的。
2015-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of the Adsorption of Flexible Polymers on Nanowires
广义系综模拟使一个有吸引力的nanostring附近的粗粒度模型聚合物的复杂的吸附方案的研究，代表一个nanosinel纳米线。我们进行正则和微正则统计分析，调查聚合物的结构转变，并讨论它们对温度和模型参数，如有效的线的厚度和吸引力强度的依赖。结果是聚合物相的完整超相图，其位置和稳定性受到纳米线的有效材料性质和热波动强度的影响。在吸附状态下的主要结构聚合物相包括附着或缠绕在金属丝上的致密液滴，以及类似于理想硼纳米管的具有三角形图案的管状构象。转换的分类进行微正则拐点分析。
2015-03-05 cond-mat.soft
The Role of annealed defects on conformational statistics of a selfavoiding semi-flexible polymer chain: Exact Results (I)
研究了含缺陷的半柔性高分子单链的平衡统计。缺陷沿着二维和三维中的线布置，并且单体与缺陷的现场电位相互作用。一个完全有向的自回避行走模型在二维和三维中使用来描述的热动力学行为的链中存在的m个缺陷。我们已经发现，半柔性聚合物链的构象的数量可以通过引入这样的缺陷来控制，使得链构象的特定部分可以根据我们合成聚合物-纳米聚集体的要求被抑制或填充。我们讨论了退火缺陷的作用，其Q实现和m缺陷的分析，即。e.当缺陷与半柔性链的单体处于热平衡时。
2020-03-29 cond-mat.soft
Effects of disorder and chain stiffening on the elasticity of flexible polymer networks
我们研究如何分布的轮廓长度和高拉伸硬化的个别链段影响的宏观剪切模量的柔性聚合物凝胶，使用二维数值模型，其中聚合物段形成三角形网络和无序引入通过改变它们的轮廓长度。我们表明，在相关的参数范围内：（i）的非仿射贡献的剪切模量是可以忽略不计的，即玻恩近似是令人满意的;（ii）的剪切模量是占主导地位的贡献来自平衡链张力。此外，在节点处的机械平衡引起链段的端到端距离和轮廓长度之间的特定相关性，这必须被适当地考虑以构建链压力和剪切模量的合理估计。
2016-10-27 cond-mat.soft
Scaling regimes of a semi-flexible polymer in a rectangular channel
我们推导出的扩展统计和限制自由能的半柔性聚合物局限于一个通道与矩形横截面的标度关系。我们的动机是最近的数值结果[Gupta { \em et al.}，JCP { \bf 140}（2014）214901]指出，与方形通道相比，矩形通道中的拉伸波动非常不同。我们的结果对于解释当前对限制在纳米通道中的DNA分子的实验具有直接相关性，因为许多实验是针对具有大纵横比的矩形通道进行的，而理论和模拟结果通常是针对方形通道获得的。
2015-03-06 cond-mat.soft
Partitioning Law of Polymer Chains into Flexible Polymer Networks
The University of Tokyo（东京大学）；Hokkaido University（北海道大学）；ZEN University（禅大学）
本研究通过模型水凝胶实验揭示线性聚合物链进入柔性网络的分配比仅由链回转半径与网络特征网格尺寸之比决定的普适定律，并建立了无标记非接触测量方法。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elasticity of semi-flexible polymers
本文给出了半柔性聚合物蠕虫链模型的数值解。我们显示了端到端距离分布和模型预期的力-延伸关系的图形。我们预测了力-延伸曲线中平均值周围的预期波动水平。我们的治疗分析了整个范围内的聚合物长度和再现有趣的定性特征，在最近的计算机模拟聚合物的中间长度。这些结果可以通过单分子实验来检验。这项研究与生物分子的力学性质有关。
2002-06-27 cond-mat.soft q-bio.BM
