Dynamical heterogeneity in periodically deformed polymer glasses
采用分子动力学模拟研究了在空间均匀、时间周期性剪切变形下模型聚合物玻璃的结构弛豫动力学。我们研究了玻璃化转变温度以下短链聚合物的粗粒珠弹簧模型。结果发现，在小的应变振幅，链段动力学是几乎可逆的约$10^4$周期，而在应变振幅超过百分之几，聚合物链成为完全放松后，一百个周期。在临界应变振幅，从慢到快的弛豫动力学的过渡与最大数量的动态相关的单体所示的动态磁化率的峰值。单个单体的轨迹分析表明，移动单体往往会帮助他们的邻居成为移动和聚集成相对紧凑的瞬态集群。
2013-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dendritic Growth of a Polymer on a 2D Mesoscale Square Lattice
当聚环氧乙烷从溶液相到固相发生相分离时，观察到表现出四倍各向异性的树枝状生长模式。当这种相变发生在具有使用电子束光刻法制成的交联聚环氧乙烷抗蚀剂柱图案的衬底上时，聚合物在图案之间生长，从而产生表现出八倍各向异性的树枝状生长结构。本文介绍了这些实验观察和解释枝晶生长的自由能最小化与相变的原则。使用相场模型进行了数值模拟，结果表明，定性匹配的实验观察。模拟结果表明，聚合物假设的图案化的晶格的各向异性。
2018-03-25 cond-mat.soft
Shape anisotropy of polymers in disordered environment
我们研究了无序环境中结构障碍对长柔性聚合物大分子的尺寸和形状特征的影响。我们使用的模型，自避免随机行走稀释规则格在渗流阈值在空间维度d=2，3。应用剪枝-富集Rosenbluth方法（PERM），数值估计了高分子链构型的平均非球面度A_d和长轴度S等旋转不变普适量。我们的研究结果定量地揭示了由于结构缺陷的存在，大分子的各向异性的程度。
2010-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Anisotropy of the monomer random walk in a polymer melt: local-order and connectivity effects
由于局部有序性和键连接性，聚合物熔体中键合单体的无规行走是各向异性的。我们研究这两种效果的分子动力学模拟熔体的完全灵活的线性链范围从二聚体（$M=2$）纠缠的聚合物（$M=200$）。相应的原子液体也被认为是参考系。为了解开的局部几何形状和债券安排的影响，并揭示它们之间的相互作用，我们定义了适当的措施，强调无论是前者或后者方面的各向异性。连接性各向异性，作为测量的初始键的取向和随后的单体位移的方向之间的相关性，显示出轻微的增强，由于在时间短于结构弛豫时间的局部秩序。在中间时间-当单体位移与键长相当时-出现明显的峰，然后缓慢衰减为$t^{-1/2}$，当位移大到约5个键长时，即约4个单体直径或3个库恩长度时，可忽略不计。局部几何各向异性，作为测量的Voronoi细胞的特征轴的初始取向和随后的单体动力学之间的相关性，在较短的时间比结构弛豫时间的笼形与拮抗干扰的连通性的影响。因此，在较长的时间，连接有利于持久的局部几何各向异性消失时，单体位移超过键长。我们的研究结果强烈表明，仅考虑当地的秩序是不够的，以了解微观起源的被困单体在笼子里的邻居的晃动幅度。
2016-05-05 cond-mat.soft
Ultimately deformed double-network gels possess positive energetic elasticity
针对橡胶状聚合物网络弹性来源问题，该研究通过热力学分析发现双网络凝胶在单轴极限变形下由熵弹性转变为内能驱动弹性，并建立考虑能量贡献的模型再现其应力-应变温度依赖。
2024-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anisotropy of shear relaxation in primitive chain network simulations for entangled polymers confined between flat walls
本文通过原始链网络模拟研究平板间受限缠结聚合物的各向异性剪切松弛，发现垂直分量加速源于几何受限的 Rouse 型约束释放动力学，提出了不同于非缠结体系的新机制。
2023-11-10 cond-mat.soft physics.chem-ph
Continuum random sequential adsorption of polymer on a flat and homogeneous surface
本文系统地研究了聚合物的随机序列吸附（RSA）过程。为了精确控制各向异性和自由度的数量，使用了两种不同的聚合物。在第一种情况下，单体沿直线放置，而在第二种情况下，颗粒的相对取向是随机的。这样的聚合物随机地填充平坦均匀的表面。本文重点研究了最大随机覆盖率和吸附动力学对聚合物尺寸、形状各向异性和自由度的依赖性。所得结果进行了讨论，并与其他数值实验和理论预测进行了比较。
2013-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Behavior of a polymer chain in a critical binary solvent
我们提出了一个场论重整化群分析的高分子链浸入在一个二元良溶剂接近其临界分层点。我们首先表明，这个问题可以映射到一个双临界场论，即一个$(Φ^{2})^{2}$模型与质量各向异性。这意味着聚合物的端到端距离现在由与二次质量各向异性算子$B$相关的新临界指数$ν_{B}$控制。为了证明这一点，我们解决RG方程，并明确计算指数和平均端到端的长度的链。
1998-02-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Flow-deformed conformations of entangled polymers as persistent random walks
在流动下的缠结聚合物流体中，在库恩尺度界面上的演变结构和流变学在塑料制品的加工中起着重要作用，并且具有许多其他应用。定量跟踪链构象统计的库恩尺度上是必不可少的发展计算模型的这种现象。为此，我们在这里制定一个双尺度/双模模型的纠缠聚合物链下流动。每一条链都被连续的纠缠分割成两种模式之一：纠缠或悬挂。在链尺度上，理想（非相互作用）链的构象统计遵循其端到端距离的二阶矩的微分演化方程。后者规定持久的随机游走采样构象统计理想的纠缠链的库恩尺度，如下从广义的格林-久保关系和最大熵原理。我们测试它的数值范围内的变形率在启动简单的拉伸和剪切流动。一个自洽的潜力，代表片段的相互作用，修改链构象统计的库恩规模，因为它重新规范化的参数控制的持久性随机游走。广义格林-久保关系，然后反转，以确定如何链端到端的距离的二阶矩是由自洽的潜力改变。这使我们能够设计一个双尺度传播方案的统计权重的纠缠链的子链。后者用于计算纠缠链中每种化学类型的库恩段的局部体积分数，从而确定自洽势。
2007-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Optomechanical Properties of Stretched Polymer Dispersed Liquid Crystal Films for Scattering Polarizer Applications
通过使聚合物分散液晶（PDLC）膜经受拉伸应变来产生散射偏振器。通过同时测量薄膜的应力应变和偏振相关的光透射特性，研究了薄膜的光机械特性。两个正交偏振的透射率和应力-应变曲线之间的相关性揭示了聚合物取向以及液滴形状各向异性影响液滴内的液晶取向。采用基于Lebwohl-Lasher模型的蒙特卡罗模拟解释了聚合物取向对液晶取向的影响。
2002-08-29 cond-mat.soft
Ordering of anisotropic polarizable polymer chains on the full many-body level
我们研究了聚合物的介电各向异性对它们的平衡有序内的平均场论，但考虑到范德华力的全部n体性质的形式主义的影响。聚合物内的介电各向异性是预期的，因为聚合物的电子性质通常沿着聚合物不同于横跨其截面。因此，它是物理直观的，可以诱导沿链比垂直于它更大的电荷波动。我们表明，这种介电各向异性导致n-体相互作用，可以诱导各向同性--过渡。提取了完整的范德华相互作用的两体和三体分量，并显示了两体项如何表现出像唯象的自对准成对相互作用。在三体相互作用水平上，我们看到能量上有利的双稳相是无序的，而在全n体相互作用水平上，我们发现正常的轴向双稳相总是稳定的有序相。我们的方法的n体性质也表明，驱动向列型各向同性转变的关键参数是裸露的持久长度的聚合物链。
2011-12-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Role of interaction anisotropy in polymer cononsolvency: insights from the Flory-Huggins-Potts framework
本文采用 Flory-Huggins-Potts 框架和晶格 Monte Carlo 模拟，证明在相同有效 χ 与宏观相行为下，取向依赖相互作用会产生独特的微观塌缩与溶剂化特征。
2025-09-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A transient network of telechelic polymers and microspheres : structure and rheology
我们研究了由遥爪聚合物连接的微乳液液滴组成的瞬态网络的结构和动力学。聚合物诱导液滴之间的桥接吸引力而不改变它们的形状。在初始液体溶液中诱导粘弹性行为，其特征在于在线性状态下由拉伸指数应力松弛。我们分析了这种松弛的经典理论的瞬态网络。强调了变形网络中弹性重组的作用。在非线性机制中，快速弛豫动力学之后是具有与线性机制中相同速率的第二个。在阶跃应变实验下，这种行为应在恒定剪切速率下引起应力的弹性分量的非单调行为。然而，在这种情况下，我们在流动曲线中获得了与在其他系统中观察到的奇异性非常不同的奇异性，我们从断裂行为的角度对其进行了解释。
1999-10-26 cond-mat.soft
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
Local mechanical response in semiflexible polymer networks subjected to an axisymmetric prestress
本文对轴对称预应力状态下纤维网的力学响应进行了解析和数值计算，在几何非线性如纤维转动可忽略不计的情况下。这使我们能够专注于纯粹从单个纤维的非线性力-延伸曲线导出的各向异性。各向同性，轴对称和完全各向异性网络的独立弹性系数的数量被枚举，然后推导出表达式的响应，可以测试对例如微观流变学实验的局部施加的力。局部力可以产生各向异性远离应用点，所以非线性连续方程的数值积分被用来确定应力场，和诱导的机械各向异性，在点直接位于后面和前面的一个力方向。蠕虫状链模型的规范化形式的结果，使他们能够很容易地映射到一系列的系统。最后，这些研究结果的相关性，自然发生的系统和未来的调查方向进行了讨论。
2013-08-21 cond-mat.soft physics.bio-ph
Molecular mobility in driven monomeric and polymeric glasses
我们表明，在单体过冷液体和玻璃，塑性流动在恒定的剪切应力$σ$，而被变形与应变速率$\dotε$，微观结构弛豫时间$τ_{\rm str}$给出的通用关系$σ/G_\infty\dotε$与$G_\infty$的模量。这个等式适用于从玻璃化转变温度以上一直到无热极限的所有流变状态，并且是由弹性加载和粘性耗散的竞争效应引起的。然而，在大分子（聚合物）玻璃中，应力从该弛豫时间开始衰减，并且$τ_{\rm str}$实际上进一步减小，即使在玻璃态应变硬化期间$σ$升高。我们开发的表达式来捕捉这两种效果，从而提供了一个框架，用于分析玻璃材料中的迁移率测量。
2018-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Maxwell and Kerr effects in solutions of macromolecules with dendrons in side groups
用流动双折射和电双折射方法研究了以L-麦角酸为基元的线性聚合物的第一代和第二代树枝状基元。光学，偶极，动力学和构象的大分子，以及由于宏观和微观形态效应的光学各向异性的贡献，进行了研究。聚合物被发现具有永久的电偶极矩，并根据大尺度旋转机制在外部电场和流体动力学场进行重取向。当刚性苯甲酰胺片段被引入树枝状大分子中时，观察到单体单元的平衡刚度、光学各向异性和偶极矩的显著增长。含有这些片段的第二代树枝状大分子的骨架构象可以用广义蠕虫链模型很好地描述。
2009-05-01 cond-mat.soft
Phase transitions and microphases in elastomers. II. Anisotropy-driven morphologies
Harvard University（哈佛大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
该研究基于系列论文第一部分的方法，探究单轴溶胀与刚度梯度对弹性体相行为的影响，发现单轴溶胀可形成稳定层状微相，刚度梯度会改变微相尺寸。
2026-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Driven polymer translocation through nanopores: slow versus fast dynamics
我们调查的动力学聚合物易位通过纳米孔外部驱动下的三维Langevin动力学模拟，侧重于缩放的平均易位时间$τ$与聚合物的长度，$τ\sim N^α$。对于缓慢易位，即，在低驱动力和/或高摩擦下，我们发现$α\approx 1+ν\approx 1.588$，其中$ν$表示Flory指数。相反，观察到$α\approx 1.37$由于反式侧的高度变形的链构象而快速易位，反映了明显的非平衡情况。对于慢和快移位，移位时间对驱动力的依赖性分别由$τ\sim F^{-1}$和$τ\sim F^{-0.80}$给出。这些结果澄清了关于驱动易位标度指数$α$大小的争议。
2009-11-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of trap anisotropy on impurity scattering regime in a Fermi gas
我们评估的低洼振荡模式和弹道膨胀性能的谐波被困气体的费米子K40原子包含热Rb 87杂质作为功能的各向异性的陷阱。数值结果通过求解Vlasov-Landau方程的单体相空间分布函数，并用于测试简单的缩放Ansatzes。从气体在一个弱的杂质散射制度内的球形陷阱，时间尺度相关的轴向和方位角方向的运动进入竞争的陷阱是变形为细长的雪茄状的形状。这种竞争引起的共存的碰撞和流体动力学行为的气体的低洼的表面模式，以及对碰撞时间上的膨胀云的纵横比的依赖。
2005-06-20 cond-mat.soft
Stress relaxation, dynamics and plasticity of transient polymer networks
我们提出了一个理论框架，用于处理一个短暂的聚合物网络进行小变形，基于网络交联的断裂和重组率和不断发展的弹性参考状态。在此框架下，变形瞬态网络的微观和宏观特征得到了自然的统一。在微观上，交叉连接件的断裂率受作用在链上的局部力的影响。宏观上，我们使用经典的橡胶弹性连续体模型来描述变形能的结构，其参考状态根据交联断裂和形成的时间动态地定义。由此可以得到本构关系。我们研究了三个应用的理论在单轴拉伸几何形状：应力松弛后的瞬时步骤应变施加，应力过冲和随后的衰减时，应变斜坡施加在塑性制度，和周期的拉伸和释放。我们比较模型的预测与实验数据的应力松弛和应力过冲在物理结合的热塑性弹性体和vitrimer网络。
2016-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Molecular Dynamics Results on the Pressure Tensor of Polymer Films
用分子动力学模拟研究了不同厚度的聚合物薄膜在两个排斥壁之间的运动。利用压力张量的垂直分量和平行分量的各向异性，计算了系统在宽温度范围和各种膜厚下的表面张力。比较了确定压力张量的三种方法：Irving和Kirkwood的方法（IK），其近似（IK1）和Harasima的方法（H）。IK-和H-方法在压力张量的平行分量的表达式上不同，但在法向分量上没有不同。这两种方法产生一个恒定的正常的组成部分，整个电影，所需的机械稳定性，而IK1方法导致强烈的振荡。然而，所有方法都给出了相同的表面张力表达式。
2000-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Crosslinking degree variations enable programming and controlling soft fracture via sideways cracking
本研究通过实验和相场模拟发现，增加交联度可增强软材料侧向开裂倾向，并利用低/高交联复合结构实现断裂的程序化控制，提升断裂韧性。
2024-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Normal stress anisotropy and marginal stability in athermal elastic networks
半柔性生物聚合物（如胶原蛋白）的水凝胶已被证明在剪切应变下轴向收缩，与大多数弹性材料观察到的轴向扩张相反。最近的工作表明，这种行为可以理解的多孔，双组分的性质和随之而来的时间依赖性的水凝胶的可压缩性。通过扭转流变仪测量的表观法向应力仅反映了轴向分量$σ_{zz}$在长（可压缩）时间尺度上的拉伸贡献，在短（不可压缩）时间跨越到第一法向应力差$N_1 = σ_{xx}-σ_{zz}$。虽然$N_1$的行为对于经历仿射剪切变形的各向同性粘弹性材料是很好理解的，但生物聚合物网络通常是各向异性的并且非仿射地变形。在这里，我们数值研究下产生的剪切亚均衡，无热半柔性聚合物网络的正应力。我们发现，这样的系统表现出强烈的偏差仿射行为，这些异常控制的刚性过渡作为应变的函数。
2018-12-22 cond-mat.soft physics.bio-ph
Biomimetic Polymer Film with Brilliant Brightness Using a One-Step Water Vapor-Induced Phase Separation Method
白色Cyphochilus甲虫的鳞片被赋予了不寻常的白色，这是由于其无序的超微结构经过数百万年的进化而优化的特殊散射效率。在这里，一个简单的，基于水蒸气诱导相分离（VIPS）的一步方法被开发用于制备超薄聚苯乙烯（PS）薄膜具有相似的微观结构和可比的光学性能。典型的仿生3.5 μ m PS膜在500 nm处表现出61%的漫反射率，这转化为低于1 μ m的传输平均自由程。通过蒙特卡罗模拟进行的完整光学表征揭示了散射系数和散射各向异性是如何产生这种散射性能的，它们的相互作用提供了对材料形态特性的深入了解。亮白色涂层作为智能传感器或可穿戴设备的潜力是突出使用处理的超薄膜作为人体呼气的实时传感器。
2019-06-11 cond-mat.soft physics.app-ph physics.optics
