Gold Nanoparticles Passivated with Functionalized Alkylthiols: Simulations of Solvation in the Infinite Dilution Limit
用端基官能化的烷基硫醇，即CH $_3$，NH $_2$或COOH钝化的金纳米颗粒的溶剂化在不同程度的排斥-分散和静电相互作用的溶剂中进行了研究，从强极性SPC/E水到改性的混合水模型，其中Lennard-Jones对势能的贡献相对于SPC/E到完全非极性癸烷增强。使用纳米颗粒-溶剂对关联函数和四面体序参量监测由于纳米颗粒周围的溶剂重组作为配体和溶剂化学的函数的影响。癸烷的配体壳内的溶剂渗透是最大的，这表明与其他溶剂相比，癸烷中的溶质-溶剂相互作用更好。与本研究中使用的其他纳米颗粒相比，COOH端基官能化的纳米颗粒更多地破坏了水分子的四面体结构。配体重组及其对溶剂化的影响使用径向密度分布（RDPs），回转半径（$R_g$）和配体不对称参数（$\langle Δ\rangle$）进行监测。RDP和$R_g$值显示癸烷中的配体比模型水中的配体显著拉伸，这也与$\langle Δ\rangle$一致。所有纳米粒子的配体壳各向异性在SPC/E水中最大，在癸烷中最小。在真空、SPC/E水和H3.00改性的混合水中计算了两个相同的端基官能化纳米颗粒之间的平均力的各向同性势（$V_{PMF}(r)$），其一致地显示出有吸引力的阱深度。距离相关的波动驱动的各向异性也进行了研究。钝化的金纳米粒子从水分散体的自组装的影响，以及配体和溶剂化学的计算量的依赖性突出。
2020-02-04 cond-mat.soft
Solvent contribution to the stability of a physical gel characterized by quasi-elastic neutron scattering
物理凝胶，即低分子量有机胶凝剂{ \textit甲基-4，6-O-亚苄基- $α$ -D-吡喃甘露糖苷（$α$ -manno）}在水和甲苯中的动力学通过中子散射探测。使用高胶凝剂浓度，我们能够确定，从几个ps到1 ns的时间尺度上，由胶凝剂形成的刚性网络固定的溶剂分子的数量。我们发现每个凝胶因子只有很少的甲苯分子参与凝胶因子糖部分之间通过氢键形成的网络。然而，在水中，导致凝胶形成的相互作用较弱，涉及偶极、疏水或$π-π$相互作用，并且在胶凝剂和周围的水之间形成氢键。因此，每个胶凝因子约10至14个水分子通过网络的存在而被固定。这项研究表明，中子散射可以提供有价值的信息的行为，溶剂限制在分子凝胶。
2015-02-05 cond-mat.soft
Effect of solvent polarization on electric double layer of a charged soft surface in an electrolyte solution
本文采用平均场方法，考虑非均匀尺寸效应和溶剂极化，研究了带电软表面附近的双电层。基于自由能模型，通过求解包括泊松方程在内的耦合微分方程，数值求解了水和离子的静电势和数密度。我们发现，溶剂的极化显着影响静电势，离子数密度和介电常数在带电的软表面附近的电解质溶液。我们证明了溶剂极化的考虑增加了唐南势的大小。我们还表明，在固定电荷层内的抗衡离子和共离子的数密度略小于溶剂极化时，不考虑。离子尺寸的增加增强了溶剂极化对带电软表面固定带电层内静电性质的影响。在高表面电荷密度区，由于水的极化作用，水偶极子的介电常数和数密度显著降低。
2022-02-09 cond-mat.soft
Hydrophobic Polyelectrolytes in Better Polar Solvent. Structure and Chain Conformation as seen by Saxs and Sans
在本文中，我们证明了溶剂质量的影响上的半稀溶液的疏水性，部分磺化聚苯乙烯磺酸盐的结构。使用两种溶剂：（i）水和有机溶剂的混合物：THF，其也是轻微极性的;（ii）DMSO，极性有机溶剂。在情况（i）中，SAXS研究表明，疏水性水溶液（PSS）的结构-即从所有链的散射，其特征在于最大值（“散射峰”）取决于通过有机溶剂THF的添加量的溶剂质量。当磺化速率较低时（更疏水的磺化），这种依赖性更明显。有人提出，当THF被添加，链构象演变从珍珠项链形状已经在纯水中报道，在纯水中的构象完全磺化PSS，这是字符串一样，也如先前报道的。相反地，对于亲水性聚合物AMAMPS，在水溶液中添加THF时不发生析出。在情况（ii）中，SANS研究直接表明，当PSS溶解在有机极性溶剂如DMSO中时，PSS可以表现为经典的亲溶剂性溶剂：结构（总散射）以及形状因子（通过SANS使用零平均对比度方法测量的单链散射）与电荷含量无关，与曼宁凝聚一致，并且与纯水中完全带电的PSS链的一个相同，其在半稀释状态下具有经典的双折射行为。
2010-01-13 cond-mat.soft
Interface dynamics of microscopic cavities in water
通过对Rayleigh-Plesset方程的修正，结合显式溶剂分子动力学模拟，给出了纳米尺度球形空腔在水中坍缩时界面运动的解析描述.定量协议之间的两种方法的时间依赖性的腔半径$R(t)$在不同的溶剂条件下，而在连续的图片，溶剂粘度必须进行校正曲率效应。的界面或崩溃速度的典型幅度被发现是由表面张力和流体粘度的比率，$v\simeqγ/η$，而曲率校正加速崩溃动力学的长度尺度低于平衡交叉尺度（$\sim$ 1 nm）。这项研究提供了一个有效的隐式建模的水动力学在水纳米组装和蛋白质系统的非平衡的起点。
2007-04-02 cond-mat.soft
Submicrometer Pattern Fabrication by Intensification of Instability in Ultrathin Polymer Films under a Water-Solvent Mix
通过在玻璃化转变温度以上加热，使非晶（< 100 nm）聚合物膜去湿，产生微米级尺寸的液滴和数十微米级的液滴之间的平均间隔。这些相对大的长度尺度是因为弱的不稳定范德华力和小尺度变形所需的高表面能惩罚。我们展示了一种简单的，一步通用的方法来制造亚微米（>~100 nm）的液滴和它们的有序阵列通过室温去湿的聚苯乙烯（PS）薄膜，通过最大限度地减少这些限制。这是通过在水、丙酮和甲乙酮（MEK）的最佳混合物下控制室温去湿来实现的。有机溶剂在薄膜中的扩散大大降低了薄膜的玻璃化转变温度和界面张力，但由于引入了静电力而增强了失稳场。后者反映在不稳定长度尺度λ ~h^n的指数n的变化中，其中h是膜厚度，并且在水-溶剂混合物的情况下n = 1.51 \pm 0.06，而在空气中去湿的情况下其值为2.19 \pm 0.07。净结果是液滴尺寸以及它们的平均分离的一个数量级以上的减小，并且还有更快的去湿动力学。我们还展示了使用这种技术的控制去湿的地形图案化的基板上的亚微米功能，在空气中的去湿要么被捕，不完整或无法产生有序的图案。
2011-05-30 cond-mat.soft
Solvent quality and solvent polarity in polypeptides
本文用分子动力学和热力学积分方法研究了七种多肽（GLY，ALA，ILE，Cys，LYS，ARG，GLU）在水和环己烷中的溶剂化过程。选择多肽以覆盖完整的疏水规模，同时将它们的链长从三肽到十一肽改变，提供关于可能的非加和效应以及肽骨架在多肽的总体稳定性中的作用的指示。使用不同的溶剂和不同的多肽，使我们能够调查溶剂质量之间的关系-一个给定的溶剂折叠一个给定的生物聚合物的能力，通常描述的规模从“好”到“差”，和溶剂极性-相关的任何溶剂相对于参考溶剂的特定相互作用。十一-甘氨酸被发现是唯一在水（极性溶剂）中具有适当的稳定折叠的多肽，其他疏水多肽在水中显示重复的折叠和解折叠事件，极性多肽呈现甚至更复杂的行为。相比之下，所有的多肽，但没有被发现保持在环己烷中的扩展构象，无论其极性。还发现所有考虑的多肽具有独立于溶剂极性和其固有疏水性的有利的溶剂化自由能，清楚地突出了肽骨架的突出稳定作用，其中溶剂化过程在极性多肽中主要由热力学主导，并且对于疏水性多肽部分由熵驱动。因此，我们的研究揭示了多肽溶剂化过程的复杂性，无视共同的观点“像溶解一样”，溶质极性发挥最突出的作用。确认了溶剂和多肽极性反转后不存在镜像对称性。
2023-01-30 cond-mat.soft
Water Droplets in a Spherically Confined Nematic Solvent: A Numerical Investigation
最近，观察到悬浮在液晶中的水滴形成线性链（Poulin等人，Science 275，1770（1997））。链接发生，例如，在所有表面都具有垂面边界条件的大水滴中。在每对水滴之间的液晶顺序的点缺陷被发现根据拓扑约束。这个点缺陷引起水滴之间的排斥。在我们的数值研究中，我们仅限于两个液滴的链。对于这样一个复杂的几何形状，我们使用有限元的方法来最小化弗兰克自由能。我们证实了一个实验观察，即点缺陷与水滴表面的距离d与水滴的半径r成比例，如d = 0.3 * r。当水滴分开时，我们发现点缺陷并不停留在水滴之间的中间，而是与其中一个水滴形成偶极子。这证实了链式的理论模型。画出了与二阶相变的类比。我们还发现，当一个水滴悬浮在一个双极水滴与两个boojums，即，外边界处的表面缺陷。最后，我们提出了一种配置，其中两个液滴相互排斥，它们之间没有缺陷。
1998-03-10 cond-mat.soft
On the Coupling between Ionic Conduction and Dipolar Relaxation in Deep Eutectic Solvents: Influence of Hydration and Glassy Dynamics
我们已经研究了离子电导率和偶极重取向动力学的原型深共晶溶剂（DES），乙醇，水溶液中，通过使用介电谱在宽范围的频率（MHz-Hz）和温度范围从128至283 K。水在DES中的分数系统地变化，以覆盖不同的制度，从纯DES和其水在DES混合物稀释的电解质溶液。根据这些参数，不同的物理状态，包括低粘度液体，过冷粘性液体，非晶态固体和冷冻浓缩溶液进行了检查。的离子电导率和reorientational松弛都表现出玻璃态动力学的特征，可以量化的偏离Arrhenius温度依赖性和非指数衰减的松弛函数。在DES包水方案（< 40重量%）和DES包水方案（> 40重量%）之间发生转变，在DES包水方案中偶极弛豫和离子电导率保持彼此成反比，在DES包水方案中观察到明显的旋转-平移解耦。这表明，对于低水含量，在本研究所涵盖的时间尺度上（~10-6 s至1 s），乙醇水溶液的旋转和传输特性服从经典的流体动力学标度，尽管这些系统可能是空间微观异质性。一个分数缩放中观察到的DES在水中的制度，由于形成一个最大的冷冻浓缩DES水溶液与冷冻水域在低于环境温度下共存。
2021-03-26 cond-mat.soft
Can the roles of polar and non-polar moieties be reversed in non-polar solvents?
利用热力学积分方法，研究了18种氨基酸侧链等价物在不同极性溶剂（从极性最大的水到非极性最大的环己烷）中的溶剂化自由能。氨基酸侧链等价物是通过用氢原子取代骨架部分，并去除具有特殊性质的脯氨酸和甘氨酸，从20种天然氨基酸中获得的。的相对溶剂化自由能的详细分析表明，它是如何可能实现一个强大的和明确的疏水规模的氨基酸。通过区分熵和焓项的相对贡献，我们发现在水和乙醇中具有很强的负相关性，与众所周知的熵-焓补偿相关，而在环己烷中的相关性大大降低。这表明，一般来说，极性和非极性部分的作用在非极性溶剂中不能逆转。我们的研究结果与过去的实验以及数值结果进行了比较，并可能进一步阐明水作为生物溶剂的独特作用。
2020-10-13 cond-mat.soft
Solvent isotopic effect on the phase transition of lyotropic chromonic liquid crystals: Heavy water makes mesogens less charged
本研究通过相变温度、X射线散射和²³Na FT-NMR测量发现，D₂O替代H₂O会增强DSCG溶致色晶液晶的向列相稳定性，原因是更多Na⁺结合使聚集体电荷降低、静电排斥减弱。
2024-09-08 cond-mat.soft
Solvent-mediated interactions between nanostructures: from water to Lennard-Jones liquid
溶剂介导的相互作用产生于复杂的机制，取决于溶质的结构，其润湿性能和液体的性质。虽然许多研究都集中在前两个影响，在这里，我们比较了水和Lennard-Jones液体的结果，以揭示溶剂介导的相互作用在多大程度上是普遍的液体的性质。除了液体的影响，结果与经典的密度泛函理论和蛮力分子动力学模拟，使我们能够对比这两种数值技术。
2018-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Solvent Sensitivity of Protein Unfolding: Study of Chicken Villin Headpiece Subdomain in Water-Ethanol and Water-DMSO Mixtures
在目前的工作中，我们研究和比较展开的小蛋白，鸡绒毛头部（HP-36）在两种不同的水二元混合物，即水-乙醇（EtOH）和水-二甲基亚砜（DMSO）。在两种二元混合物中，发现HP-36在环境条件下解折叠（完全或部分，取决于混合物），否则需要高达~600 K的温度以在纯水性溶剂中变性。在所有情况下，发现解折叠的第一步是相似的，即由构成疏水核心的三个疏水（苯丙氨酸）残基即Phe-7、Phe-11和Phe-18形成的簇的分离，从而引发蛋白质的螺旋-2的解链。随后的解折叠步骤在不同的化学环境中遵循不同的路径。由于水-DMSO和水-乙醇都显示出依赖于组成的异常，因此展开动力学的细节也是如此。随着共溶剂浓度的增加，发现在两种情况下形成不同的部分未折叠的中间体。这反映在一个显着的非单调组合物依赖的几个顺序参数，包括分数的天然接触和蛋白质-溶剂相互作用能。这种部分未折叠状态的出现特别归因于乙醇的乙基和DMSO的甲基对疏水残基的优先溶剂化。而在DMSO中的蛋白质逐渐达到一个完全展开的状态在xDMSO=0.30，在水-乙醇中展开似乎是更复杂和敏感的溶剂组合物。
2013-07-10 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Aerosol-OT surfactant forms stable reverse micelles in aploar solvent in the absence of water
两亲性表面活性剂在水溶液中通过熵驱动的自组装过程形成正常的胶束聚集体。两亲性表面活性剂在非极性溶剂和水存在下的反胶束自组装过程被认为是一个动力学驱动的过程。虽然正向和反向表面活性剂胶束的形成在理论和实验中已经得到了很好的表征，但是在没有水的情况下，在非极性溶剂中从两亲表面活性剂形成干胶束的性质知之甚少。在这项研究中，一个理论的干反胶束形成的发展。采用原子分子动力学模拟方法，采用能量表示法分析了AOT表面活性剂在异辛烷溶剂中胶束组装过程中自由能的变化。证实了有限尺寸干反胶团的存在及其热力学稳定性。单分散聚集体的突然出现是临界胶束浓度的明显标志，通常在正常表面活性剂胶束的形成中观察到。大的干胶束的形态提供了洞察的热力学驱动力的性质稳定的表面活性剂聚集体的形成。总体而言，本研究提供了详细的洞察非极性溶剂中的干反胶束组装体的结构和稳定性。
2018-10-18 cond-mat.soft physics.chem-ph
Spontaneous gelation of wheat gluten proteins in a food grade solvent
将小麦面筋蛋白结构化为具有可调机械性质的凝胶将为生产富含植物蛋白的食品提供更多的通用性。面筋是一种不溶于水的强弹性蛋白质材料，很难加工。我们使用一种新的分馏程序，允许从面筋的水/乙醇可溶性蛋白质混合物，富含谷蛋白聚合物在前所未有的高比例（50%）的分离。我们在这里调查的蛋白质混合物在水/乙醇（50/50 v/v）溶剂中的悬浮液的粘弹性，并表明，在很宽的浓度范围内，它们经历了由氢键驱动的自发凝胶化。我们成功地合理化我们的数据，使用渗流模型和相关的凝胶的粘弹性，其分形维数测量散射技术。面筋凝胶显示出自愈合特性，并且其弹性平台覆盖几十年，从0.01到10000 Pa。特别地，可以生产与标准水合面筋相比非常软的凝胶。
2015-06-10 cond-mat.soft
Theory of nonionic hydrophobic solutes in mixture solvent: Solvent-mediated interaction and solute-induced phase separation
本文提出了一个由类水和类醇组成的混合溶剂中非离子溶质的理论。首先，我们给出了溶剂化化学势、偏体积$v_i$、Kirkwood-Buff积分、第二维里系数和吉布斯转移自由能之间的关系。我们研究了热力学中溶质密度$n_3$与溶剂密度$n_1$和$n_2$的耦合关系。在小的可压缩性的限制，我们表明，空间填充条件$\sum_i v_i n_i=1$几乎持有不均匀的密度$n_i$，溶剂的浓度波动可以引起一个大的溶质-溶质吸引力的相互作用。我们还推导出溶质诱导的不稳定性的溶质旋节密度$n_3^{\rm spi}$。接下来，我们使用Mansoori，Carnahan，Starling和Leland模型研究了由少量溶质诱导的硬球混合物$[$ {J. Chem. Phys.} { \bf 54}，1523（1971）$]$ .在这里，我们假设溶剂是接近其气液共存和溶质相互作用排斥与水类物种，但吸引与醇类之一。我们计算了相图中的双结点和旋结点曲线，并研究了这两个相变的成核。
2018-06-14 cond-mat.soft
Solvent Quality and Nonbiological Oligomer Folding: Revisiting Conventional Paradigms
本文通过分子动力学模拟研究聚苯乙炔折叠体在三种溶剂中的折叠行为，发现折叠主要由静电力而非氢键或范德华力驱动，且不同溶剂的稳定性差异源于熵-焓补偿，挑战了传统的良/劣溶剂分类范式。
2024-07-30 cond-mat.soft
Molecular Dynamics Study of Transport Properties of Cysteine in Water
分子动力学模拟是分析系统动力学性质的重要手段。利用GROMACS软件对半胱氨酸在SPCE水溶液中的扩散过程进行了分子动力学模拟，研究了5种不同温度（288 K，293 K，303 K，313 K，323 K）和1bar压力下的扩散过程。在整个模拟过程中使用OPLS AA力场参数。所研究的体系由3个半胱氨酸分子（摩尔分数0.003）作为溶质和1039个水分子（摩尔分数0.997）作为溶剂组成。研究了溶剂-溶剂和溶质-溶剂分子五种不同原子组合的径向分布函数（RDFs），用于结构分析。在RDFs图中观察到至少两个或更多个不同的峰，这意味着溶剂溶剂和溶质溶剂的原子之间存在至少多达两个配位壳层的相互作用。利用爱因斯坦方程中的均方位移（MSD）确定溶质和溶剂的自扩散系数。利用自扩散系数，通过Darkens关系计算二元扩散系数。自扩散系数和二元扩散系数的计算值与实验值进行了比较，两者的一致性在12%以内。扩散的温度依赖性表明通过Arrhenius图，并与这些图的帮助下，扩散的活化能计算与实验结果在13%以内同意。
2018-09-24 cond-mat.soft physics.chem-ph
Polymeric Assembly of Gluten Proteins in an Aqueous Ethanol Solvent
小麦面筋蛋白的超分子结构在很大程度上是未知的，由于这个家族的蛋白质的内在复杂性和它们在水中的不溶性。我们在水/乙醇（50/50 v/v）中破碎谷蛋白，并获得蛋白质提取物，其耗尽麦醇溶蛋白（小麦谷蛋白的单体部分），并富含谷蛋白（小麦谷蛋白的聚合部分）。我们调查的结构的蛋白质在溶剂中用于提取在很宽的浓度范围内，通过结合X射线散射和多角度静态和动态光散射。我们的数据表明，在乙醇/水混合物中，蛋白质显示出良好溶剂中柔性聚合物链的特征。在稀的制度，蛋白质形成非常松散的结构的特征尺寸为150 nm，与内部动力学，这是定量类似的分支聚合物线圈。在更集中的制度，数据突出了一个层次结构与一个特征的长度尺度的顺序为几纳米，这显示了缩放与浓度预期的半稀释聚合物在良好的溶剂，和分形排列在更大的长度尺度。这种结构与聚合物凝胶的结构惊人地相似，从而提供了一些事实知识来合理化小麦面筋蛋白及其组装体的粘弹性。
2014-09-02 cond-mat.soft
Bayesian determination of the effect of a deep eutectic solvent on the structure of lipid monolayers
在这项工作中，我们提出了第一个例子的磷脂单分子膜的自组装在空气和离子溶剂之间的界面。低共熔溶剂是一类新型的环境友好的非水室温液体，具有可调的性质，具有广泛的潜在应用，并且能够促进表面活性剂分子的自组装。我们使用化学一致的贝叶斯模型的X射线和中子反射测量表明，这些单分子膜广泛的行为，因为他们在水中。该方法允许确定单层结构，以及单个单层组分的分子体积，而不需要引入水特异性约束。此外，使用这种方法，我们能够更好地理解分析模型中参数之间的相关性。这个非水磷脂单层的例子对于这些溶剂的潜在用途以及我们对生物分子在没有水的情况下如何表现的理解具有重要意义。
2020-05-11 cond-mat.soft
From Fresh to Salty: How Ions Modulate Solvent-Mediated Interactions between Grafted Silica Nanoparticles in Water
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Tirupati（印度科学教育研究所提鲁帕蒂分校）；Prescience Insilico Pvt. Ltd.（普雷西恩斯因西里科私人有限公司）
本文通过全原子分子动力学模拟，研究了盐对PE和PEG接枝二氧化硅纳米颗粒间溶剂介导有效相互作用的调控，发现盐诱导效应在不同热力学条件下基本不变，且盐促进颗粒间溶剂耗尽，为软材料自组装的可预测调控提供了依据。
2025-11-10 cond-mat.soft
Regulation of dispersion of carbon nanotubes in a mixture of good and bad solvents
研究了多壁碳纳米管（MWCNTs）在水-环己基吡咯烷酮（CHP）二元混合液中的悬浮液在加热和冷却循环过程中的微观结构和电导率。MWCNT的浓度在0 - 1重量%之间的区间内变化。二元混合物X =[水]/（[CHP]+[水]）中水的含量在0 - 1.0范围内变化。实验数据表明，MWCNT在良好（CHP）和不良（水）溶剂的混合物中的分散质量可以通过调整CHP+水混合物的组成来精细调节。讨论了X对多壁碳纳米管聚集能力的影响。多壁碳纳米管团簇的表面高度曲折，其分形维数df随着X的增加而增加，当X-> 1时接近-> 1.9。结果表明，表面张力不适合用于预测在良、劣溶剂混合体系中的分散能力。的电导率数据证明了一个模糊型的多阈值在调查中的系统中的渗流的存在。这种行为被解释为依赖于多壁碳纳米管浓度的不同的渗滤网络的形成。
2013-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Can Polarity-Inverted Surfactants Self-Assemble in Nonpolar Solvents
采用全原子和粗粒混合粒子场分子动力学模拟研究了极性相反的表面活性剂在水和环己烷中的自组装过程。与传统的表面活性剂不同，在最近的实验中提出的研究中的分子由刚性和紧凑的疏水金刚烷部分和长而柔软的三甘醇尾部形成。在水中，我们报告形成稳定的反胶束与金刚烷头部分组一起成为一个疏水的核心，和尾巴形成氢键与水。相比之下，微秒级模拟没有提供在环己烷中形成稳定胶束的证据。通过与实验扩散常数和小角X射线散射强度的比较验证计算结果，我们表明，在实验室热力学条件下的混合物驻留在超临界区域的相图，聚集和自由的表面活性剂状态共存于溶液中。我们的模拟还提供了有关如何逃离这个区域，产生化学稳定的胶束聚集体的迹象。
2020-07-02 cond-mat.soft
Structure, Organization and Heterogeneity of Water-Containing Deep Eutectic Solvents
利用二维红外光谱（以SCN $^-$阴离子的C-N伸缩振动为报告子）和THz光谱研究了不同含水量的深共熔混合物（KSCN/乙酰胺）的光谱和结构动力学.分子动力学模拟正确地描述了两个光谱特征依赖于水含量的非平凡依赖性。对于2D IR光谱，MD模拟将在高水含量下交叉弛豫速率的急剧增加与填充的SCN $^-$阴离子的平行排列相关联。相反，THz吸收随水含量增加的非线性增加主要归因于较大的水团簇的形成。结果表明，结构敏感的光谱和分子动力学模拟的组合提供了分子水平的洞察到出现的异质性，这样的混合物，通过调节它们的组合物。
2022-07-18 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Simple, self-assembling, single-site model amphiphile for water-free simulation of lyotropic phases
在计算上，低分辨率的粗粒度模型提供了最可行的手段来模拟与介观现象相关的大长度和时间尺度。此外，由于溶致相在溶液中可能包含高的溶剂与两亲物的比例，隐式溶剂模型适用于许多目的。通过修改众所周知的Gay-Berne势与强加的单向性和更长的范围，我们已经来到一个简单的单点模型两亲物，可以快速自组装，以提供不同的溶致相，而无需明确纳入溶剂颗粒。该模型代表了一个可调的包装参数，体现在两亲聚集体的自发曲率。除了大规模的模拟（例如，自组装，两亲物混合，域形成等的研究），这种新颖的、非特定的模型对于具有适度计算资源的建议性试点项目可能很有用。据我们所知，没有这样的自组装，单点两亲模型已在文献中报道。
2016-10-21 cond-mat.soft
Controlling the micellar morphology of binary PEO-PCL block copolymers in water-THF through controlled blending
我们从实验和理论上研究了二元嵌段共聚物在稀溶液中的自组装，其中自组装是通过将溶剂从普通良溶剂THF改变为选择性溶剂水来触发的，并且其中两种物质在水中分别形成囊泡和球形胶束。我们发现，在水中，这些嵌段共聚物的胶束间交换非常缓慢，使得自组装结构处于局部而非全局平衡（即，它们是非遍历的）。这开辟了控制胶束形态的化学和动力学。具体地说，当两种物质首先溶解在THF中，然后通过用水稀释进行混合和自组装（“预混合”）时，发现形态取决于两种物质的混合比，随着我们增加球形形成者的比例，逐渐从囊泡通过“球状”杆、环、Y-结并最终到球形胶束。另一方面，如果这两种物质在混合和进一步自组装（“中间混合”）之前首先部分自组装（通过溶剂与水的部分交换），则出现新的亚稳态结构，包括纳米级袋。这些实验结果证实了自洽的场论计算（SCFT）再现的序列中看到的预混合实验的形态。SCFT还揭示了聚合物组合物和聚集体曲率之间的明确耦合，正曲率和负曲率的区域分别通过球体形成者的富集和耗尽而稳定。我们的研究表明，嵌段共聚物的热力学和动力学共混是有效的设计参数，以控制所得的结构，并使我们能够获得比单峰嵌段共聚物溶液更丰富的纳米形态。
2011-06-27 cond-mat.soft
Density anomaly in a minimum model of water-alcohol mixtures
我们研究了当少量溶质加入到混合物中时，类水溶剂的最大密度温度（TMD）的变化。水被建模为一个两个长度尺度的潜力，这是已知的表现出类似水的特征异常，而溶质被选择有吸引力的相互作用与溶剂。当溶质为结构生成剂时，TMD随溶质的加入而增大;当溶质为结构破坏剂时，TMD随溶质的加入而减小。无论是在一个确切的一维模型，并使用分子动力学在三维，我们表明，必要的成分，以代表结构制造商是一个强大的溶质-溶剂的吸引力。
2022-09-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Deep learning of committor for ion dissociation and interpretable analysis of solvent effects using atom-centered symmetry functions
The University of Osaka（大阪大学）；Institute for Molecular Science（分子科学研究所）；SOKENDAI（综合研究大学院大学）；Kyushu University（九州大学）
本研究利用深度学习和原子中心对称函数分析水中的离子解离过程，通过可解释AI技术揭示溶剂效应的分子机制。
2026-02-07 cond-mat.soft physics.chem-ph
On the properties of a single OPLS-UA model curcumin molecule in water, methanol and dimethyl sulfoxide. Molecular dynamics computer simulation results
采用分子动力学（MD）方法，在等压-等温系综下研究了姜黄素单分子在水、甲醇和二甲基亚砜溶剂中的模型溶液性质.我们最近提出的姜黄素分子的联合原子OPLS力场（OPLS-UA）模型[J. Mol.液体，2016，223，707]与SPC/E水组合，以及用于甲醇和二甲亚砜的OPLS-UA型模型。我们已经非常详细地描述了由不同溶剂介质引起的溶质分子内部结构的变化。本文分析了溶质分子与溶剂粒子之间的对分布函数。不同物种之间的氢键的统计特征进行了探讨。最后，我们得到了姜黄素分子在三种模型溶剂中的自扩散系数。
2017-06-22 cond-mat.soft physics.chem-ph
Reorganization energy of electron transfer at the solvent glass transition
本文用分子动力学方法研究了过冷水中电子转移的溶剂重组能。我们观察到一个急剧下降的重组能的温度确定为结构逮捕的温度，由于笼效应所讨论的模式耦合理论。纯水的热容和介电常数在相同温度下急剧下降。这个温度也标志着平移扩散相对于旋转弛豫信号的斯托克斯-爱因斯坦关系的崩溃的增强的开始。在转变温度下的重组能的变化反映了与溶剂偶极极化的德拜弛豫相关的溶剂的缓慢的集体弛豫的动力学停滞。
2005-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Solvent-induced morphological transitions in methacrylate-based block-copolymer aggregates
聚（环氧乙烷）- $\textit{b}$ -聚（甲基丙烯酸丁酯）（PEO- $\textit{b}$ -PBMA）共聚物最近已被鉴定为用于合成分级纳米多孔材料的优异的结构单元。然而，虽然实验已经揭示了它们形成双连续相和囊泡的潜力，但它们的相和聚集行为的一般情况仍然缺失。通过分子动力学模拟，我们在这里应用我们最近的粗粒度模型的PEO- $\textit{b}$ -PBMA研究其自组装在水和四氢呋喃（THF）和揭示了发生的一个广谱的中间相。特别是，我们发现，该三元体系的形态相图在高共聚物浓度下包含双连续相和层状相，在低共聚物浓度下包含有限尺寸的聚集体，如分散片或盘状聚集体、球形囊泡和棒状囊泡。这些中间相的形态可以通过调节THF/水的相对含量来控制，这对自组装的动力学以及所得的平衡结构具有显著的影响。我们的研究结果揭示了迷人的潜力的PEO- $\textit{b}$ -PBMA共聚物的纳米结构材料的模板合成，并提供了一个指导方针，以微调其性能，通过准确地选择THF/水的比例。
2020-03-06 cond-mat.soft
Rhodamine B as a probe for phase transition in liquid solutions
荧光染料的局部环境可以强烈地影响后者的发射动力学。特别是，信号强度和发射寿命都对溶剂温度高度敏感。本文对罗丹明B在水和乙醇溶液中荧光的温度依赖行为进行了实验研究。液态水到冰的相变点显示出对染料发光的强度（30倍下降）和寿命（从2.68 ns下降到0.13 ns）以及光谱最大值从590 nm到625 nm的光谱移位具有显著影响。同时，乙醇溶剂不会导致任何类似的行为。报道的结果和方法，使进一步调查的染料-溶剂的相互作用和研究的物理性质的液体在相变点。
2016-09-29 cond-mat.soft
The Structure and Thermodynamic Stability of Reverse Micelles in Dry AOT/Alkane Mixtures
蒙特卡罗模拟研究反胶束的阴离子表面活性剂，AOT钠，在非极性溶剂中提供了强有力的证据表明，在没有水的情况下，这些集群的电荷有序多面体壳。这些集群的稳定能量是如此之大，混合的熵是，相比之下，无关紧要的，我们预测，如果所有的水的水合作用可以被删除（尚未完成的钠盐），然后AOT将是不溶于非极性溶剂。
2021-08-30 cond-mat.soft
Lattice Model for water-solute mixtures
本文提出了一种研究缔合液体混合物的格子模型。采用缔合格子气（ALG）模型对溶剂和溶质进行模拟。通过调节ALG模型中分子间的能量相互作用，控制溶质/溶剂相互作用的性质。我们已经研究了三组参数，导致，亲水，惰性和疏水相互作用。进行了广泛的蒙特卡罗模拟，并研究了纯组分的行为和混合物的过量性质。纯成分：水（溶剂）和溶质具有非常相似的相图，呈现：气体、低密度液体和高密度液体相。在溶质的情况下，共存的区域大大减少时，与水和标准ALG模型相比。为了在常压下对巨正则系综中的格子气模型进行数值模拟，得到了一系列的结果。混合物的过剩性质：体积和焓作为溶质分数的函数进行了研究，为不同的相互作用参数的模型。我们的模型能够很好地再现定性的过剩体积和焓为不同的水溶液。对于亲水性的情况下，我们表明，该模型是能够重现的小醇和胺的混合物的过量体积和焓。惰性情况再现了大醇如丙醇、丁醇和戊醇的行为。对于最后一种情况（疏水性），过量性质再现了离子液体在水溶液中的行为。
2016-05-17 cond-mat.soft
Confinement effects on protein stability in a freezing water environment
University of Pamplona（潘普洛纳大学）；Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (CONICET-UNLP)（液体与生物系统物理研究所 (CONICET-UNLP)）；Universidad Nacional Arturo Jauretche（阿图罗·豪雷切国立大学）；Universidad Nacional de La Plata（拉普拉塔国立大学）；Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional La Plata（国家技术大学，拉普拉塔地区学院）
研究蛋白质在冷冻水环境中的行为，用分子动力学模拟，通过验证液固转变、主成分分析等揭示冰形成对蛋白质构象空间的影响及水结构对蛋白质稳定性的作用。
2026-07-16 cond-mat.soft physics.bio-ph
Co-nonsolvency of PNiPAM at the transition between solvation mechanisms
我们研究了聚N-异丙基丙烯酰胺（PNiPAM）在不同水-醇混合物中的共不溶性，发现这一现象是由于两种不同的溶剂化作用分别控制了PNiPAM在富水和富醇体系中的相行为。虽然疏水水合作用是控制PNiPAM在富水区域中的相行为的主要贡献，但是控制经典聚合物溶液的相行为的混合贡献决定了PNiPAM在富醇区域中的相行为。这是由不同的标度关系证明的，该标度关系表示水介质的能量状态作为PNiPAM在富水区域中的相行为的关键参数，而水、醇和PNiPAM各自的体积分数成为富醇区域中的相关参数。将醇添加到水中降低了水性介质的能量，这逐渐抑制了疏水水合，而将水添加到醇中降低了溶剂质量。因此，PNiPAM在溶剂组成的中间范围内是不溶的，其中既不存在疏水水合作用，也不存在混合作用。这解释了在水-醇混合物中观察到的PNiPAM的共不溶现象。
2014-10-28 cond-mat.soft
Microscopic formulation of non-local electrostatics in polar liquids embedding polarizable ions
在平均场线性响应理论下，研究了与溶剂尺寸和离子极化率有关的非局域静电相互作用。为此，我们引入了一个场论模型的极性液体组成的线性多极溶剂分子和嵌入极化离子建模为德鲁德振荡器。不同于以往的偶极泊松-玻尔兹曼配方处理的溶剂分子作为点偶极子，我们的模型是能够定性地再现非局部介电响应行为的极性液体中观察到的分子动力学模拟和原子力显微镜实验水溶剂在带电界面。本理论解释了相关的界面水化层的形成在一个合作的偶极响应机制驱动的溶剂分子的反应，以自己的极化场。我们还纳入理论的相对多极/偶极矩的水分子从量子力学计算，并表明，多极贡献的介电常数在很大程度上占主导地位的偶极。我们发现，这源于相互抵消的前两个界面水合层相反的净电荷的多极液体。在相同的非局部介电响应理论，我们表明，诱导的离子极化反转界面离子密度的趋势预测的泊松-玻尔兹曼理论，导致在表面亲和力的coions和排斥的抗衡离子。结果表明，溶剂分子和离子的离散电荷组成的考虑是极性溶剂中的非局部静电效应的微观理解的关键一步。
2013-05-30 cond-mat.soft
Why Do Elastin-Like Polypeptides Possibly Have Different Solvation Behaviors in Water-Ethanol and Water-Urea Mixtures?
溶剂性质决定了聚合物的塌陷或膨胀状态。例如，溶解在不良溶剂中的聚合物会塌陷，而在良溶剂中则会打开。虽然这种标准的理解通常是有效的，但也有聚合物即使在两种良好溶剂的混合物中也会塌陷的例子。这种现象通常被称为共不溶，通常与智能聚合物有关。此外，最近的实验表明，弹性蛋白样多肽（ELP）在水-乙醇混合物中表现出共不溶行为。在这项研究中，我们调查的相行为的ELP在水的二元混合物使用分子动力学模拟的全原子和互补的显式溶剂通用模型。该模型的参数化映射的溶剂化自由能从全原子模拟到通用的相互作用参数。为此，我们推导出四种不同肽的基于片段的通用参数，即脯氨酸（P）、缬氨酸（V）、甘氨酸（G）和丙氨酸（A）。在这里，我们比较了两个ELP序列，即VPGGG和VPGVG，在水-乙醇和尿素混合物的构象行为。与最近的实验相一致，我们发现ELP在水-乙醇混合物中表现出共非溶解性。乙醇分子优先与所有ELP残基结合，从而驱动线圈到小球的转变。相反，ELP构象在尿素水溶液中表现出微弱的变化。我们的模拟表明，甘氨酸残基决定了ELP在尿素水溶液中的整体行为，其中尿素分子与甘氨酸具有相当弱的优先结合，即，小于kT。虽然后者的研究结果的验证将需要更详细的实验研究，这里提出的结果可能会提供一个新的转折，目前的理解与肽和蛋白质的共溶剂相互作用。
2020-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dielectric response of the water hydration shell of an ion: a field theory approach
这项工作的目标是提出一个简单的连续模型，捕捉水的介电特性在纳米尺度。我们写一个静电能量作为一个功能的极化场包含一个长期的$P^4$和非本地高斯条款。这样的哈密顿量可以再现水的两个关键性质：在强静电场存在下水的极化响应的饱和度和溶剂分子的纳米偶极相关性，从而改变长程范德华相互作用。该模型探讨了两个基本方面，必须包括在隐式模型的电解质在纳米尺度的静电相互作用的相关描述。
2019-04-08 cond-mat.soft physics.chem-ph
Why does dissolving salt in water decrease its dielectric permittivity
本文利用基于密度泛函理论的深度神经网络研究盐水介电常数下降机制，发现其主要原因是离子水合壳层破坏水分子偶极关联，从而抑制溶剂水的集体响应。
2023-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.chem-ph
Structure Formation due to Antagonistic Salts
拮抗盐由亲水性和疏水性离子组成。在混合溶剂（水-油）中，这种离子对优先被水或油吸引，从而引起电荷密度和组合物之间的耦合。首先，它们在水-油界面处形成大的双电层，降低表面张力并产生中间相。在这里，阳离子和阴离子通过库仑吸引力松散地结合在德拜屏蔽长度的尺度上。第二，在固体表面上，亲水（疏水）离子被困在富水（富油）吸附层，而其他物种的离子则从该层中排出。这就产生了一种在固体附近局部电荷分离的溶剂化机制。特别是，在溶剂临界附近，固体表面周围的扰动可以在空间中振荡。在中间相，我们计算周期性结构，这类似于那些在实验中。
2016-04-03 cond-mat.soft
Heat Capacity Effects Associated with the Hydrophobic Hydration and Interaction of Simple Solutes: A Detailed Structural and Energetical Analysis Based on MD Simulations
我们研究了SPCE和TIP 5 P水模型，以研究与氙粒子的疏水水合和相互作用相关的热容效应。我们采用Widom粒子插入技术计算氙的过剩化学势。溶剂化焓和过剩热容量从化学势的温度依赖性获得，或者直接通过埃瓦尔德求和以及基于反应场的方法获得。所有三种不同的方法都提供了一致的结果。反应场方法允许将各个组分的溶剂化热容量分离成溶质/溶剂和溶剂/溶剂部分，揭示溶剂/溶剂部分作为主要贡献。在不同间隔处围绕一对氙粒子的水分子的热容量的详细空间分析揭示，在两个氙原子之间的二等分平面中的水分子的热容量的增强是在去溶剂化势垒处观察到的热容量的最大值的原因，最近由Shimizu和Chan报道（{ \em J. Am. Chem. Soc.}，{ \bf 123}，2083- 2084（2001））。在联合氙-氙水化壳的凹部中的水的热容量增大了约60%，这是随着温度的升高而增强的氢键和增强的氢键断裂的反作用的结果。两种模型在氙-氙接触状态下热容的差异归因于水模型体热容的不同，以及疏水颗粒引入的结构效应在空间上的不同延伸。讨论了联合氙-氙水化壳层中水的不同状态之间的相似性和拉伸水的性质。
2004-02-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal effects of solvent species on the stabilized structure of a protein
我们研究了溶剂特异性对蛋白质天然结构（NS）稳定性的影响，基于我们的自由能函数（FEF）。我们使用CPB-溴结构域（CBP-BD）和载脂体蓝蛋白（apoPC）作为蛋白质宇宙的代表，水，甲醇，乙醇和环己烷作为溶剂。CBP-BD和apoPC的NS分别由66个$\%$ $α$ -螺旋和35个$\%$ $β$ -折叠和4个$\%$ $α$ -螺旋组成。为了评估浸泡在每种溶剂中的给定蛋白质的结构稳定性，我们将其NS的FEF与一些人工创建的错误折叠的诱饵的FEF进行对比，这些诱饵具有相同的氨基酸序列，但具有显著不同的拓扑结构和$α$ -螺旋和$β$ -折叠内容。我们发现，对于CBP-BD和apoPC，在甲醇，乙醇和环己烷中的能量成分占主导地位，在这些溶剂中最稳定的结构共享相同的特性描述为协会的α-螺旋。在水中，熵分量与能量分量一样强或甚至更强，水的平移构型熵的大增益变得至关重要，使得仔细选择$α$ -螺旋和$β$ -片层的相对含量以及总二级结构的含量以实现侧链的充分紧密堆积。我们的分析，这需要最少的计算工作，可以应用于任何蛋白质浸泡在任何溶剂中，并提供了强大的预测，是非常一致的实验观察蛋白质在不同的溶剂环境中，从而铺平了道路，更详细地了解折叠过程。
2018-07-17 cond-mat.soft q-bio.BM
Solvent-induced micelle formation in a hydrophobic interaction model
我们研究了两亲分子的聚集通过调整两个状态的Muller-Lee-Graziano模型的水，其中包括溶剂诱导的疏水相互作用隐含。我们研究了在分子表面的疏水区域的分布函数的各种类型的胶束的形成。非极性表面的极性的连续取代演示的上，下临界溶解温度的疏水性的影响。脂质分子的聚集体，描述了一个改进的模型，其中一个疏水性的尾巴的长度可变的相互作用与不同数量的水分子，稳定的尾巴的长度增加。我们表明，胶束形成的基本特征主要是溶剂诱导的，并解释内的模型，该模型只侧重于在溶液中的两亲物的疏水表面区域附近的水结构的改变。
2004-04-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effects of chemical and geometric micro-structures on crystallization of surface droplets during solvent exchange
在这项工作中，我们研究从微图案化表面上形成的液滴结晶。通过微室中的溶剂交换，由模型化合物β-丙氨酸、水和异丙醇组成的三元溶液被异丙醇流置换。在此过程中，形成并结晶出油液滴。我们的研究结果表明，微图案化表面上的晶体的形状和大小可以简单地介导的溶剂交换的流动条件。改变流速、浓度或通道高度导致形成具有微孔、晶体连接网络或小菱形晶体的薄膜。表面上粗糙的微观结构允许晶体容易从表面脱离。除了油析结晶，我们证明了溶解在液滴中的另一种溶质的晶体形成可以通过溶剂交换来触发。在较快的流速下，溶剂交换过程后的晶体纤维的长度较短。本研究可提供进一步的了解，以有效地获得结晶从表面液滴通过溶剂交换的方法。
2021-04-15 cond-mat.soft
Master equation of proteins in interaction with implicit or explicit solvent
在晶格模型上对蛋白质折叠的理论研究依赖于这样一个假设，即氨基酸附近的水在整个折叠过程中始终处于热平衡。在这个框架内，它一直被认为是平衡外的属性，如折叠时间，可以等同地从一个平均超过一个集合的轨迹的蛋白质与水描述eitherexplanary或通过一个平均场的方法进行评估。为了批判性地评估这一假设，我们建立了一个蛋白质与水分子相互作用的二维晶格模型，该模型可以采用各种构象。这种微观描述的溶剂已被用来进一步推导出一个有效的模型，平均超过所有的自由度的溶剂。在热平衡下，这两种描述是严格等价的，预测了相同的蛋白质折叠构象。该模型允许使用与两种溶剂描述相关的主方程精确计算一些弛豫性质。与折叠途径相关的动力学模式是显著不同的。在这项工作中，我们证明，一个有效的描述溶剂不能正确地描述蛋白质的折叠途径。微观溶剂模型，正确地描述了微观路线，似乎是唯一的候选人研究折叠动力学。
2012-02-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Explicit Solvent Effects on Macromolecular Interactions From a Solvent-Augmented Contact Value Theorem
Derjaguin-Landau-Verywey-Overbeek（DLVO）理论已成为表征水溶剂中大分子稳定性的非常精确的框架。鉴于其溶剂隐式性质忽略了具有不可忽略的电荷结构和浓度的水分子的静电，DLVO形式主义的精度有点令人困惑。为了阐明这个问题，我们从我们早期的明确溶剂形式主义[S。Buyukdagli el al.，E. Phys. Rev. E，2013，87，063201]的方法，并评估溶剂分子对带电膜的相互作用的贡献。我们发现，在疏水膜与固定电荷嵌入在膜表面的情况下，各种显式溶剂的影响相当大的幅度，但相反的符号几乎完全取消保持膜间压力显着接近的双层力的DLVO理论。然后，在亲水性表面电荷基团的情况下，在水性区域内，由于从固定电荷的位置的膜基材的空间分离，其中结构化溶剂的非局部介电响应是急剧本地化的，界面场能和接触电荷密度保持不受显式溶剂。因此，脂质头部基团的水合作用抑制了来自膜相互作用力的溶剂分子的特征。
2022-07-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Optical properties of silicon nanoparticles in the presence of water: A first principles theoretical analysis
我们研究了水（一种极性溶剂）对具有氧钝化的原型硅团簇的光吸收的影响。我们通过评估三个因素的贡献来处理这个复杂的问题：化学反应性;热平衡和介电屏蔽。我们发现，硅烷酮（Si = O）官能团是不化学稳定的水的存在下，并排除这作为一个来源的显着的红移在水环境中的吸收。利用第一性原理分子动力学模拟研究了300 K下含氧硅团簇与水分子的溶剂化反应。我们发现一个系统的0.7 eV的红移在这个集群的吸收带隙，我们归因于热应变的分子结构。令人惊讶的是，我们没有发现可观察到的溶剂的屏蔽影响，与极性溶剂中类似大小的有机分子观察到的一致的蓝移相反。预测的红移预计将显着较小的较大的硅量子点实验产生的，保证其真空光学性能，即使在水环境中保存。
2004-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Comparative study of anomalous size dependence of charged and neutral solute diffusion in water
在这项工作中，我们进行了比较研究的尺寸依赖性的带电和中性溶质在水中的扩散。中性溶质在水中的扩散具有非单调性。这通常与众所周知的悬浮效应有关，其中发现当溶质扩散通过瞬态溶剂笼时，对于吸引的溶质-溶剂相互作用和特定尺寸的溶质，存在导致扩散最大化的力平衡。还观察到带电溶质扩散的类似最大值，并与悬浮效应有关。然而，早期对离子扩散的研究将这种非单调性与硬球排斥和库仑吸引之间的相互作用联系起来。在这项工作中，我们表明，虽然带电和中性溶质的大小依赖性有一个非单调性，有一个鲜明的区别，他们的行为。对于带电溶质，随着吸引力的增加，最大值向更大的溶质尺寸移动，并且具有更低的值，而对于中性溶质，它保持在同一位置，并且具有更高的值。我们表明，通过研究的离子和非离子部分的潜力，对于较大的溶质，它是占主导地位的非离子部分和较小的溶质的离子部分，是它们之间的过渡。随着溶质上的电荷增加，这种转变发生在较大的溶质尺寸，这导致在扩散率的最大值和降低的峰值的移动。我们表明，虽然带电溶质也探索溶剂笼，甚至在我们达到悬浮由于库仑吸引力的扩散值下降的大小。因此，带电和中性溶质扩散中扩散系数最大值的起源是不同的。
2018-02-23 cond-mat.soft
The contribution of electrostatic interactions to the collapse of oligoglycine in water
蛋白质溶解度和构象稳定性是蛋白质内以及蛋白质与溶剂之间相互作用平衡的结果。的静电溶剂化自由能的低聚甘氨酸，模型的肽骨架，变得更有利的长度增加，但更长的肽崩溃，由于形成有利的肽内相互作用之间的CO偶极，在某些情况下没有氢键。强排斥性的溶剂空腔形成是平衡的范德华吸引力和静电的贡献。为了研究溶剂排斥和电荷相互作用之间的竞争，我们模拟了由15个残基组成的长寡聚甘氨酸的崩溃，同时将肽上的电荷从零缩放到完全带电。我们研究这对肽的构象性质的影响。我们还描述了在缩放过程中发生的近似热力学变化，无论是在肽内电位和肽-水电位，并估计系统的静电溶剂化自由能。
2016-03-23 cond-mat.soft q-bio.BM
Stability of multi-lamellar lipid tubules in excess water
在具有过量水的脂质的溶致相中，多层小管（MLTs）从缺陷生长。一个现象学模型的MLTs的稳定性是普遍的和独立的MLTs的基本生长机制。MLTs的稳定性意味着它们处于流体静力平衡，并且作为具有压缩和弯曲弹性的弹性物体而稳定。结果表明，即使在0.1大气压的溶剂压力差下，密度分布也没有显著改变，因此确定稳定性是由于捕获的溶剂。结果是足够的价值，层状稳定性模型，并可能有超出所述的MLT模型的影响，特别是在其他模型的膜系统。
2023-03-26 cond-mat.soft physics.bio-ph
Solvent-Free High-Temperature Capillary Stamping of Stimuli-Responsive Polymers: Wettability Management by Orthogonal Substrate Functionalization
本研究提出刺激响应性聚合物的无溶剂高温毛细管压印技术，采用复合压模制备可切换润湿性的微点阵列，通过正交基底修饰可调控性能切换范围，规避了溶液沉积的诸多问题。
2024-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Choline chloride as a nano-crowder protects HP-36 from urea-induced denaturation: Insights from Solvent Dynamics and Protein-Solvent interaction
足够高浓度的尿素使蛋白质的二级结构展开，导致变性。相比之下，氯化胆碱（ChCl）和尿素以1：2的摩尔比形成深共熔混合物，在室温下为液体，并保护蛋白质免于变性。为了得到这一现象的微观图像，我们对模型蛋白HP-36进行了广泛的全原子分子动力学模拟。基于我们计算的Kirkwood-Buff积分，我们分析了这些渗透剂在蛋白质周围的相对积累。从溶剂分子的平移和旋转动力学的分析，也从氢键自关联函数的其他见解。在尿素的存在下，水表现出缓慢的亚扩散动力学周围的蛋白质骨架作为一个结果，更强的相互作用的水分子与骨架原子。尿素也表现出亚扩散运动。胆碱的添加进一步减慢尿素的动力学，限制其包含在蛋白质骨架周围。此外，胆碱分子在第一溶剂化壳的蛋白质显示出最强的亚扩散行为。换句话说，ChCl通过将尿素从蛋白质骨架中排除，从而减缓蛋白质周围水层的动力学，表现为纳米拥挤剂。这防止了蛋白质变性，并使其结构刚性，这反过来又得到了系统中存在ChCl时HP-36的较小回转半径和均方根偏差值的支持。
2019-09-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Confining deep eutectic solvents in nanopores: insight into thermodynamics and chemical activity
我们已经建立了详细的相图的原型低共熔溶剂乙醇（乙二醇/氯化胆碱2：1）作为水合水平的函数，在本体状态和限制在纳米通道的介孔结构的多孔二氧化硅基质MCM-41和SBA-15，与孔半径$R_P$ = 1.8 nm和4.15 nm。对于纯的和适度水合的DES，避免冷冻，并且在所有情况下形成玻璃形成溶液。当水的质量分数高于阈值$W_g'\approx30\%$时，发生结晶并导致形成最大冷冻浓缩的DES溶液。在这种情况下，由于限制和冰点下降效应的结合，在限制状态下获得了极深的熔化凹陷。这些现象进行了定量分析，基于经典的吉布斯-汤姆森和拉乌尔热力学方法的扩展版本。在此框架下，在密闭系统中的水化学活性的预测值被证明是系统地偏离散装同行。这一惊人的观察的起源进行了讨论相对于水的热力学异常的“无人区”和DES解决方案中的特定纳米结构的可能存在时，在纳米通道或在与固体的界面处操作。
2022-01-04 cond-mat.soft physics.chem-ph
