Intermolecular Adhesion in Conjugated Polymers
观察到共轭聚合物在溶液中聚集。为了解释这一观察结果，我们提出了一种基于离域$π$ -电子在聚合物交叉点处发生的分子间隧穿的链间结合机制。这种隧穿机制预测了链的特定束缚结构，这取决于它们是半导体还是金属。半导体链应该形成多并苯样状态，表现出在每隔一个位点的结合，而（掺杂的）金属链可以在每个位点结合。我们还发现，孤子与分子间的结合位点共定位，从而加强了结合效果，并调查所产生的双分子聚集体的构象统计。
2006-10-25 cond-mat.soft
Topological correlations in trivial knots: new arguments in support of the crumpled polymer globule
我们证明了塌缩的无结聚合物环的分形褶皱结构。在这种状态下，聚合物链形成一个密集堆积的折叠系统，在所有尺度上相互分离。证明是基于随机生成的密集的带$L_{v} \times L_{h}$宽度$L_{v}=3,5$的结的拓扑相关性的数值和分析调查。我们已经分析了一个未打结的链的一部分也几乎未打结这一事实的条件概率。稠密纽结和拟纽结的复杂性由Jones-Kauffman多项式不变量的幂$n$来表征。它示出，对于长条$L_{h} \gg L_{v}$的结的复杂性$n$是成比例的带的长度$L_{h}$。同时，作为平凡结的一部分的准结的典型复杂性表现为$n\sim \sqrt{L_{h}}$，因此明显更小。结果表明，在坍缩阶段，平凡纽结的任何部分的拓扑状态几乎都是平凡的。
2002-04-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Density effects on collapse, compression and adhesion of thermoresponsive polymer brushes
我们探测，使用表面力装置，热响应的聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）刷的各种接枝密度，从等离子体活化的云母通过表面引发聚合生长。因此，我们表明，密集的热敏刷崩溃逐渐随着温度的升高，接枝密度极大地影响他们的溶胀能力：溶胀比的刷子，其特征在于溶胀和塌陷状态之间的厚度变化，被发现减少从$\sim 7$到$\sim 3$的接枝链的数量每单位面积的增加。这样的结果，获得了前所未有的分辨率在接枝密度，提供了定性支持的计算门德斯{ \it等人}。[{ \it Macromolecules} { \bf 2005} { \it 38}，174]。我们进一步表明，在相反的溶胀，两个PNIPAM刷之间的粘附似乎是相当不敏感的分子结构。
2009-10-09 cond-mat.soft
Programming hydrogel adhesion with engineered polymer network topology
本研究提出一种通过设计水凝胶表面网络拓扑结构来实现多方面粘附可编程性的通用策略，利用超分子拓扑连接在不改变本体性质的前提下实现动态可调、高分辨率空间编程及稳定粘附动力学，并成功应用于智能伤口贴片和软体机器人等多种设备设计。
2023-04-06 cond-mat.soft
Intermolecular adhesion in conjugated polymers: The role of the band gap and solitonic excitations
共轭聚合物是一种柔软的一维导体，其聚合物的构象自由度和电子自由度之间存在复杂的相互作用。沿着它们的主链存在扩展的电子态允许在这些聚合物进行近通的点处的链间电子隧穿。使用的分析建模和Hartree-Fock数值计算相结合，我们研究了局部电子状态，形成由于半导体共轭聚合物之间的这种紧密接触，并探讨这些状态如何导致链-链结合。我们还研究了这些链间结合位点与链上孤子激发的相互作用。根据这些结果和修正的Poland-Scheraga模型，我们确定了由分子间电子隧穿形成的成对链的平衡结构。我们计算了这种对的高能基态，并显示了由于分子间的结合机制，成对链的有效热持久长度可以变化超过一个数量级。
2011-07-28 cond-mat.soft
Switchable Wetting of Stimulus Responsive Polymer Brushes by Lipid Vesicles: Experiments and Simulations
我们接枝聚丙烯酸刷含有半胱氨酸侧链在一个确定的表面密度的平面脂质膜。镜面X-射线反射率数据表明，除了镉离子诱导的聚合物刷层的压实和调制的脂囊泡的粘附。诱导从非润湿到部分润湿状态的切换的临界阈值水平，[Cd 2 +] = 0.25 mM，由显微干涉法确定。囊泡和刷之间的相互作用进行了评价的高度波动的膜接触刷和囊泡的形状附近的表面。为了分析这些实验，我们通过模拟研究了轴对称囊泡在有限范围膜-基底相互作用和浮力下的粘附。我们发现，当地的横向条件，有关的最大曲率在边缘的粘附区的粘附强度仍然相当准确。因此，虽然在实验上不可能在零浮力下制备囊泡，但我们可以使用横向条件来估计粘附强度。然而，粘附图显着修改了有限范围的膜-基底相互作用和浮力。对于向下的浮力，囊泡仅仅沉积到衬底上，并且没有平均场粘附转变。对于向上的浮力，粘附的囊泡最多是亚稳定的。因此，平均场的粘附转变只能发生在消失的浮力。只有零范围的膜-基底相互作用不发生二阶粘附转变在有限的相互作用强度。对于任何有限程相互作用，当膜-基底相互作用从排斥变为吸引时，过渡发生。我们提出了一个粘附图作为粘附强度和浮力的函数，并比较囊泡的粘附行为的润湿行为的液滴。
2022-03-28 cond-mat.soft
Slippery or sticky ! Control of wrinkling patterns by selective adhesion
在薄的聚合物膜的金属化表面处的起皱图案被示出为对聚合物/基板界面（钛涂层、聚苯乙烯膜和涂覆的硅基板）的粘性或滑特性敏感。实现了选择性的优选褶皱方向和幅度。现有的理论模型扩展到特定的边界条件（粘性与滑），并合理化这些意见。
2007-06-28 cond-mat.soft
Topological and non-topological mechanisms of loops formation in chromosomes: effects on the contact probability
该研究针对染色体环挤压中黏连蛋白结合方式的争议，分析拓扑与非拓扑两种成环机制对褶皱聚合物接触概率的影响，发现拓扑结合下环的作用更强，揭示了二者物理组织的差异。
2023-03-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
Transfer Learning Facilitates the Prediction of Polymer-Surface Adhesion Strength
机器学习（ML）加速了对材料特性及其与底层分子结构的联系的探索。在以前的工作中[J. Shi，M. J. Quevillon，P. H. A. Valença和J. K. Whitmer，\textit{ACS Appl. Mater. Interfaces.}，2022，14，32，37161- 37169]，应用ML模型从序列数据的知识以高精度预测聚合物-表面相互作用的粘附自由能，证明了已知表面组成的聚合物序列的反向设计的成功。虽然该方法在为已知表面设计聚合物方面显示出成功，但是为了训练代理模型，每个特定表面都需要大量数据集。理想情况下，人们应该能够推断出类似表面的信息，而不必为每个新情况重新生成完整的粘附数据。在目前的工作中，我们展示了一种使用深度神经网络的迁移学习（TL）技术，通过在相关系统的较大数据库上进行预训练，并使用少量额外数据微调所有层的权重，来提高在小数据集上训练的ML模型的准确性。来自预训练模型的共享知识大大提高了小数据集的预测准确性。我们还探讨了数据库大小对准确性的限制，以及针对我们的学习任务优化网络架构和参数。虽然应用于一个相对简单的粗粒度（CG）聚合物模型，本研究的一般经验教训适用于详细的建模研究和更广泛的问题的逆材料设计。
2023-01-05 cond-mat.soft
Contact mechanics with adhesion: Interfacial separation and contact area
研究了具有随机粗糙自仿射分形表面的弹性固体之间的粘附接触。我们目前的分子动力学（MD）模拟结果的界面应力分布和壁-壁分离。我们比较了MD的相对接触面积和平均界面分离的结果，与预测的接触力学理论的Reherson。我们发现理论和模拟结果之间的良好协议。我们将该理论应用于Benz等人研究的涉及聚合物与聚合物接触的系统，但在这种情况下，粘附力仅对作为挤压压力的函数的界面分离进行了很小的修改。
2008-08-26 cond-mat.soft
Adhesion between a viscoelastic material and a solid surface
在本文中，我们提出了一个定性的耗散过程中的粘弹性聚合物和固体表面之间的界面破坏的分析。我们重新评估“粘弹性喇叭”模型[P. - G. de Gennes，C. R. Acad. Sci. Paris，307，1949（1988）]，并且表明，对于交联聚合物，由于断裂尖端附近的局部过程，界面韧性G（V）从相对低的值G_0开始，并且上升到最大值$G_0 (μ_{\infty}/μ_0)$（其中$μ_0$和$μ_{\infty}$分别代表材料在低应变频率和高应变频率下的弹性模量）。这种增强的断裂能是由于远场粘性耗散的散装材料，并开始剥离率V远低于以前认为的。对于一个聚合物熔体，粘附能预计规模为1/V。在本文的第二部分中，我们比较了我们的一些理论预测与实验结果之间的粘弹性粘附聚二甲基硅氧烷聚合物熔体和玻璃表面。特别是，预期的依赖性的断裂能与分离率的实验数据证实，和观察到的变化，在裂纹轮廓的宽度与我们的简单模型是很好的协议。
2004-01-28 cond-mat.soft
Structure and Dynamics of Solvated Polymers near a Silica Surface: On the Different Roles Played by Solvent
虽然它是实验已知的，在水凝胶中的纳米粒子的包含可以导致机械增强，仍然缺乏详细的分子理解的粘附机制。在这里，我们使用粗粒度的分子动力学模拟研究二氧化硅表面和溶剂化聚合物之间的界面的性质。我们展示了聚合物的性质和聚合物-溶剂相互作用的差异如何导致聚合物-表面粘附的显著不同的行为。比较显式和隐式溶剂模型，我们的结论是，这种效果不能完全描述在一个隐式溶剂。我们强调的聚合物溶剂化的二氧化硅表面上的聚合物链的吸附的关键作用，在表面上的聚合物链的显着动力学，和细节的结构溶剂化聚合物接近界面的修改。
2019-04-21 cond-mat.soft
Effect of Chain Stiffness on the Structure of Single-Chain Polymer Nanoparticles
聚合物单链纳米粒子（SCNPs）是由单一聚合物链通过分子内交联合成的柔软纳米物体。通过计算机模拟，我们研究了SCNPs的构象特性作为其线性聚合物前体的弯曲刚度的函数。我们调查了广泛的特征比，从完全灵活的情况下，那些典型的庞大的合成聚合物。增加刚度阻碍了由短轮廓距离分开的基团的键合，并增加了较长距离上的成环，导致具有高度互连环结构的更紧凑的纳米颗粒。这一特点反映在一个交叉的标度行为的几个结构可观的。标度指数的变化从那些特征的高斯链或环在$θ$ -溶剂在完全灵活的限制，类似于分形或“皱巴巴的”球状行为非常僵硬SCNP的值。我们在SCNP的结构域的特点。这些是弱变形区域，可以被视为无序蛋白质中结构域的无序类似物。增加刚度导致更大和更少的变形域。令人惊讶的是，域的标度行为在所有情况下都类似于高斯链或环，而不管交联的刚度和程度。这是域的空间排列决定了SCNP（稀疏高斯样对象或皱巴巴的球）的全局结构。由于分子内刚度可以通过前体的特定化学性质或通过在其主链中引入庞大的侧基来改变，因此我们的研究结果提出了一种调整SCNP全局结构的新策略。
2017-10-18 cond-mat.soft
Oil drop deposition on solid surfaces in mixed polymer-surfactant solutions in relation to hair- and skin-care applications
研究了表面活性剂和阳离子聚合物混合溶液中油滴在固体基底上的沉积。所用的阴离子表面活性剂是十二烷基醚硫酸钠（SLES）和磺化甲酯（SME）;两性离子表面活性剂是椰油酰胺丙基甜菜碱（CAPB）。提出了一种研究液滴在不同疏水性基底上粘附性的新方法--压滴法。PDM允许人们在初始溶液的不同稀释程度下检测液滴粘附的存在或不存在，从而确定液滴粘附的阈值浓度。结果表明：在阴离子表面活性剂存在下，CAPB含量的增加抑制了油滴的沉积; SME比SLES更容易提供油滴粘附; NaCl的加入增强了油滴的粘附，而椰油酸单乙醇酰胺（CMEA）抑制了油滴的沉积;在没有聚合物存在下没有观察到油滴粘附。液滴-基底粘附力被解释为作用表面力：聚合物桥接吸引力;吸附聚合物刷段之间的疏水吸引力和静电力。从应用的角度来看，PDM实验使人们能够比较个人护理制剂中各种组分的性能，并优化它们关于油滴沉积的组成。
2019-05-27 cond-mat.soft physics.chem-ph
Rolling and ageing in T-ramp soft adhesion
就在吸附到水平基底之前，下沉的聚合物涂覆的胶体可以经历着陆、跳跃、爬行和滚动事件的复杂序列。使用视频跟踪，我们研究了软粘附到水平平板的微米尺寸的胶体涂覆由控制的摩尔分数$f$的聚合物PLL-g-PNIPAM，这是温度敏感的。我们将温度从低于$T_c=32\pm 1^{\circ}$ C升至高于$T_c=32\pm 1^{\circ}$ C，在该温度下PNIPAM聚合物经历引发微粒和表面之间的吸引力相互作用的转变。吸附速率、有效面内（$x-y$）扩散常数和在$z$上的平均停留时间分布从固定前最后几秒的布朗运动记录中提取。实验数据被理解的速率方程为基础的模型，包括老化的影响，并包括三个人口：未拴系，滚动和被捕的胶体。我们发现，预吸附动力学演员分析特征标度函数$α(f)$成比例的软接触过程中布朗滚动可用PNIPAM补丁的数量。特别是，随着$f$的增加，面内扩散率的增加被理解为：最粘的颗粒在停止之前具有最短的滚动状态，使得它们的运动由未束缚的相主导。
2017-09-09 cond-mat.soft
Rubber-to-glass adhesion between a rigid sphere and a shape memory polymer substrate of finite thickness
本文针对刚性球体与有限厚度形状记忆聚合物（SMP）基底的橡胶-玻璃（R2G）粘附问题，通过实验、有限元模拟和理论建模提出等效解析模型，确定临界厚度比，为SMP智能粘附剂设计提供指导。
2024-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Crumpling for Energy: Modeling Generated Power from the Crumpling of Polymer Piezoelectric Foils for Wearable Electronics
我们考虑在服装中嵌入大的聚合物压电片用于可穿戴电子应用的传感和能量收集的可能性。电力是由人体运动引起的衣服起皱产生的。从轻轻皱箔的力学，我们开发的开路电压和短路电流的理论模型和标度律，并通过实验验证。得出的结论是，拉伸是占主导地位的电荷产生机制与开路电压和短路电流缩放为$l^{i}$和$l^{i-1}(\mbox{d}l/\mbox{d}t)$，分别与$1\leq i\leq 4/3$和$l$的高度的压溃锥。
2017-02-18 cond-mat.soft
A New Phenomenon: Sub-Tg, Solid-State, Plasticity-Induced Bonding in Polymers
几十年来，由于大分子的相互扩散引起的聚合物自粘附一直是研究的活跃领域[70，43，62，42，72，73，41]。在这里，我们报告了一个新的现象，亚Tg，固态，塑性诱导的结合，其中无定形聚合物薄膜粘结在一起，在一段时间内的顺序为第二的固态在环境温度下近60 K低于其玻璃化转变温度（Tg），通过使它们受到积极的塑性形变。尽管是玻璃态，但大体积塑性形变引发了聚合物链的必要的分子流动性，导致相互渗透穿过保持接触的界面。定量水平的粘附力和断裂界面的形态验证了亚Tg，塑性诱导，分子动员引起的粘合。无粘结的结果（i）在近流体静力学设置（抑制塑性流动）和（ii）之间的“弹性”和“塑性”膜的压缩过程中，进一步建立了明确的作用，塑性形变在这个新报道的亚Tg固态粘结。
2015-06-19 cond-mat.soft
Effects of Precursor Topology and Synthesis under Crowding Conditions on the Structure of Single-Chain Polymer Nanoparticles
通过分子动力学模拟，我们调查的单链纳米粒子的形成，通过分子内交联的聚合物链，在其前体的存在下，作为纯粹的空间拥挤在浓溶液中。在线性前体的情况下，所得SCNP的结构受进行合成的密度的影响很小。拥挤有显着的影响，如果使用环前体：更高的浓度导致形成SCNP与更紧凑和球形形态。这种SCNP在溶胀状态（高稀释度）下保留由拥挤溶液中的环前体所采用的褶皱球状构象。将线性和环状前体的浓度增加至高达$30 \%$导致相应SCNP的更快形成。
2017-08-02 cond-mat.soft
Long ligands reinforce biological adhesion under shear flow
在这项工作中，计算机建模已被用于显示较长的配体允许生物细胞（例如，血小板）以在它们粘附到固体壁之后承受更强的流动。聚合物介导的配体-受体粘附的机制模型之间的微粒（细胞）和一个平坦的墙壁已经开发。粘附和非粘附制度之间的理论阈值已推导出解析和模拟证实。这些结果导致了对许多生物物理过程的更深入的理解，例如，动脉血栓形成，并设计新的仿生胶体聚合物系统。
2018-03-29 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Interface stabilization in adhesion caused by elastohydrodynamic deformation
本文研究软探针脱粘对粘弹性聚合物薄膜界面不稳定性的影响，发现软探针的弹性流体动力变形可抑制Saffman-Taylor不稳定性，并提出了稳定化起始的标度关系。
2023-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Physics of adherent cells
细胞黏附到外表面的最独特的物理特征之一是在细胞-材料界面处主动产生机械力。这包括由可收缩的聚合物束和网络产生的拉力，以及由聚合物网络的聚合产生的推力。这些力主要通过粘着斑传递到基底，粘着斑是大的但高度动态的粘着簇。组织细胞利用这些力来感知环境的物理特性，并相互交流。力的作用与细胞的材料特性及其物理环境有着错综复杂的联系。本文从理论软物质物理的角度，结合相关实验，综述了力在细胞黏附中的作用的研究进展。
2013-09-09 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Combined collapse by bridging and self-adhesion in a prototypical polymer model inspired by the bacterial nucleoid
最近的实验结果表明，E.大肠杆菌染色体感受到渗透性起源的自吸引相互作用，并通过桥接相互作用凝聚在焦点中。受这些发现的启发，我们探索了一个通用的建模框架，仅结合这两种成分，以表征其联合效应。具体来说，我们研究了一个简单的聚合物物理计算模型，弱无处不在的短程自吸引和更强的稀疏桥接相互作用。结合理论论证和模拟，我们研究的一般现象，这些双重贡献引起的聚合物崩溃，在定期间隔桥接的情况下。我们的研究结果区分制度的经典弗洛里一样的线圈小球崩溃的相互作用所规定的排斥的体积和吸引力的能量和开关式崩溃，桥接相互作用的竞争与熵损失条款从环状臂的星形玫瑰花结。此外，我们表明，桥接可以诱导稳定的区室化结构域。在这些配置中，不同的“核心”的桥接蛋白保持分离的星形聚合物环在熵有利的多域配置，与平行胶束聚皂的机制。这种区室化的结构域是稳定的，并且不需要任何种内相互作用来驱动它们的分离。在均匀吸引力的存在下，只要均匀坍缩在θ点以上，畴也可以是稳定的。
2014-12-07 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Disentangling the roles of roughness, friction and adhesion in discontinuous shear thickening by means of thermo-responsive particles
胶体或颗粒状颗粒的稠密悬浮液可以显示出明显的非牛顿行为，例如不连续剪切增稠（DST）和剪切堵塞（SJ）。颗粒表面粗糙度和粘附力的重要贡献证实了应力激活接触可以在这些现象中发挥关键作用。通过采用由响应性聚合物涂覆的微粒系统，允许摩擦、粘附和表面粗糙度作为温度的函数被选择性地和独立地调谐，我们提供了一种解开这些贡献的方法。我们发现，DST发生在较低的剪切速率时，颗粒之间的摩擦力和粘附力在高温下增强。此外，温度响应性聚合物在低温下提供润滑性，这可以掩盖表面粗糙度。通过侧向力显微镜，揭示了流变学相关的接触条件的性质，阐明了单颗粒性能和宏观流变学之间的联系。剪切过程中的原位温度调节允许修改接触条件，并根据需要打开和关闭DST。这些发现加强了我们对影响DST的微观参数的理解，并为智能非牛顿流体的设计确定了新的途径。
2020-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Crumples as a generic stress-focusing instability in confined sheets
薄的弹性固体很容易变形成无数的三维形状，这些形状可能包含尖锐的局部结构，如皱巴巴的糖果包装纸，或者具有光滑和扩散的特征，如花朵的起伏边缘。预测和控制这些形态对于涉及纺织品、合成皮肤和充气结构的各种应用至关重要。在这里，我们表明，一个“挣扎到起皱”的过渡，以前在特定的设置中观察到的，是一个无处不在的响应受限的表。这个统一的图片是证明了一套模型实验的聚合物薄膜局限于液体界面与球形，双曲线，圆柱形的几何形状，这是补充实验的宏观膜充气。我们使用测量在这个广泛的几何形状，边界条件，和lengthscales来量化几个强大的形态特征的皱皱巴巴的阶段，我们建立了一个经验性的相图皱皱巴巴的形成，解开的曲率和压缩的竞争效应。我们的研究结果表明，褶皱是一个通用的微观结构，出现在大曲率，由于弹性和基板能量的竞争。
2020-02-24 cond-mat.soft
Adhesion and non-linear rheology of adhesives with supramolecular crosslinking points
软质超分子材料是设计创新和高度可调粘合剂的希望所在。这些材料由通过强相互作用部分官能化的聚合物链组成，所述部分有时被称为“粘着剂”。为了系统地研究缔合基团的存在对超分子胶粘剂脱粘性能的影响，一系列的超分子模型系统已被表征的探针粘性测试。这些模型材料，由线性和低分散性的聚（丙烯酸丁酯）链官能化的中间由一个单一的三脲贴纸，能够自关联的六个氢键和范围内的分子量（Mn）在5和85公斤/摩尔之间。相同材料的线性流变学和纳米结构（称为“PnBA 3U”）是先前研究的对象1，2。在室温下，聚合物通过氢键缔合形成棒状聚集体，当\textless{}为40 kg/mol时，聚集体呈束状，表现出软弹性材料的性质（G' \textgreater{}、\textgreater{} G“和G'~ $ω$ 0）。对于更高的Mn，长丝随机取向和聚合物显示出交叉向粘性行为，虽然终端松弛没有达到实验频率窗口。然而，所有这些材料显示出相似的粘合性能，其特征在于内聚失效模式和低脱粘能（对于100 $μ$ m/s的脱粘速度，W adh \textless{} 40 J/m 2）。在粘附力测试过程中观察到的剥离机制已经详细研究了我们的第3组开发的图像工具分析。在剥离过程中，由在粘合剂层中生长的空腔覆盖的投影面积的测量可用于估计空腔壁中的真实应力，从而表征在粘合力测试本身期间薄层的原位大应变变形。该分析特别揭示了Mn \te…
2016-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Role of cell deformability in the two-dimensional melting of biological tissues
包括生物细胞、星形聚合物、树枝状聚合物和微凝胶在内的各种聚合物颗粒的尺寸和形状取决于所施加的应力，因为颗粒非常软。在高密度悬浮液中，这些颗粒在相邻颗粒的作用下变形，这意味着颗粒间的相互作用变成了多体型。调查一个二维模型的细胞组织，其中的单个颗粒的剪切模量与细胞粘附强度，在这里，我们表明，颗粒的变形能力影响熔化的情况。当温度升高时，硬颗粒经历一级固/液转变，而软颗粒经历连续的固/六角转变，然后是不连续的六角/液体转变。在零温度下，由粘合强度的降低驱动的熔融转变通过两个连续的转变发生，如在Kosterlitz、Halperin、Nelson和Young方案中。因此，存在其中六角相在零温度下稳定的粘附强度值的范围，这表明上皮向间充质转化的中间相可以是六角型。
2018-04-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active gel model for one-dimensional cell migration coupling actin flow and adhesion dynamics
该研究构建了耦合肌动蛋白流与动态黏附的一维细胞迁移最小活性凝胶模型，揭示了黏附负载分担致对称性破缺、中等黏附下迁移双稳态的机制，且状态切换规律与实验定性一致。
2024-07-09 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Local loop opening in untangled ring polymer melts: A detailed "Feynman test" of models for the large scale structure
环状聚合物在熔体或浓溶液中的构象统计受其淬灭微观拓扑状态的强烈影响。这种效应对于解开的（即非连接和解开的）环特别强，已知这些环会起皱和分离。在这里，我们研究这些系统，使用计算效率高的多尺度方法，在那里我们结合大量的模拟纤维水平上的明确建设的基础上的理论思想，其大尺度结构的解缠结环熔体配置。我们发现：（i）拓扑约束可以忽略尺度低于标准纠缠长度，$L_e$，（ii）环的大小$1 \le L_r/L_e \le 30$表现出近乎理想的格树行为，其特征在于原始路径随机分支的纠缠尺度，和（iii）较大的环是紧凑的回转半径$\langle R_g^2(L_r) \rangle \propto L_r^{2/3}$。平衡和构建的合奏之间的详细比较，使我们能够执行一个'费曼测试'我们的理解解开环：我们可以转换的想法，为大规模的环结构到算法构建（近）平衡环熔体样品？我们发现，大多数结构可观的定量再现两种不同的建设方案：层次的褶皱和环熔体来自类比相互作用的支化聚合物。然而，后者失败的“费曼测试”方面的磁半径，$R_m$，我们已经定义的基础上类比的静磁学。虽然$R_m$预计将消失的双折叠结构，观察到的值$\langle R_m^2(L_r) \rangle \propto \langle R_g^2(L_r) \rangle$提供了一个简单的和计算方便的措施，存在不可忽略的量的局部环开放的褶皱环。
2019-02-15 cond-mat.soft
Surface energy-driven crumpling transition in a thin sheet under compression
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）
通过表面能量驱动，首次观察到薄板在压缩下的自折叠转变，展示了可调折叠顺序的潜力。
2025-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
PECVD and PEALD on polymer substrates (part I): Fundamentals and analysis of plasma activation and thin film growth
本文基于跨学科合作项目SFB-TR 87，分析了聚合物基底上薄膜生长的初始状态，旨在弥合气相等离子体过程与聚合物表面过程之间的理解差距，并证明通过结合分析方法可有效控制甚至预测界面粘附与薄膜生长。
2023-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The role of adhesion in contact mechanics
直到1971年，Johnson，Kendall和Roberts（JKR）才将Hertz的解推广到弹性球，使用了一个能量参数，我们现在认为这与线弹性断裂力学中使用的参数类似。一个重要的结果是，载荷-位移关系表现出不稳定性，其中接近的物体“跳”接触，而分离的物体在拉伸“拉脱力”下“跳出”。JKR方法已经被广泛用于其他几何形状，但在小的长度尺度或更硬的材料，它被发现是不太准确。在共形接触问题中，可能发生其他不稳定性，其特征在于大和小牵引区域的规则图案的发展。所有这些不稳定性导致加载和卸载曲线之间的差异以及随之而来的滞回能量损失。近年来，粘合接触力学变得越来越重要，重点是软材料[通常允许更大面积的相互作用表面进入粘合力范围内]，纳米器件和生物系统分析。在自然界中发现了应用，例如昆虫附着力，纳米制造，以及更一般地在涉及橡胶或聚合物接触的工业系统中。在本文中，我们回顾了各种方法的优势和局限性，用于分析接触问题，涉及粘附牵引力，特别是不可避免的粗糙度的接触表面的影响。
2018-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The Interplay Between Liquid-Liquid Phase Equilibria, Sequence, and Tg in Copolymers
The University of South Florida（南佛罗里达大学）
通过分子动力学模拟揭示共聚物序列、液-液相平衡与Tg偏移的关系，为调控共聚物Tg提供理论依据。
2026-02-27 cond-mat.soft
Distinct stick-slip modes in adhesive polymer interfaces
粘滑现象是一种常见的摩擦不稳定现象，在自然界和工程系统中普遍存在。在粘合剂聚合物界面的情况下，这种现象通常仅与Schwarzamach波相关，Schwarzamach波由于其低传播速度而被称为慢波。我们使用耦合力测量和高速\emph{in situ}成像来研究模型聚合物界面的动力学，以探索与其他慢波现象相关的粘滑现象的发生。本文描述了两种新的波--滑移脉冲和分离脉冲，它们都不同于Schwarzamach波.滑移脉冲是一个尖锐的应力波阵面，其传播方向与Serryamach波相同，而分离脉冲涉及局部界面分离，并沿相反方向传播。这些粘滑模式之间的转换很容易通过改变滑动速度或法向载荷来实现。阐明了这三种波的性质及其与粘滑的关系。我们还证明了影响波传播的重要作用的粘附。
2017-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
Discontinuous buckling from cytoplasmic mechanics in vertex models of epithelia
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics（马克斯·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所）；Center for Systems Biology Dresden（德累斯顿系统生物学中心）
本研究通过最小顶点模型揭示细胞质力学贡献可使上皮单层压缩屈曲转变在中间模量范围内变为非连续，并用六阶朗道理论三临界点解释该重入行为，表明细胞尺度力学可定性改变组织尺度行为。
2026-10-05 cond-mat.soft physics.bio-ph
Understanding the swelling behavior of P(DMAA-co-MABP) copolymer in paper-based actuators
本研究表征了P(DMAA-co-MABP)共聚物涂覆纸基的湿敏溶胀与驱动特性，提出溶胀机制模型并补充热分析，为可持续纸基湿度驱动器研发提供支撑。
2025-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
