Anomalous Diffusion and Stress Relaxation in Surfactant Micelles
我们提出了第一个分子动力学研究，探讨在阳离子表面活性剂胶束中的显式盐和溶剂介导的相互作用的存在下，异常扩散的机制。模拟结果表明，当反离子密度增加时，鞍形界面显现，导致分支结构的形成。在实验中，支链结构表现出较低的粘度相比，线性和蠕虫状胶束，大概是由于应力松弛所产生的分支沿主链的滑动运动。我们的模拟提供了确凿的证据和胶束流体中的分支运动和应力松弛的机制。此外，取决于表面活性剂和盐的浓度，这反过来又决定了微观结构，我们观察到正常的，subdiffusive和superdiffusive运动的表面活性剂。具体而言，超扩散行为与胶束片段的分支滑动、断裂和重组以及纠缠系统中的约束释放有关。
2016-10-26 cond-mat.soft
Evolution of CTAB/NaSal Micelles: Structural Analysis by SANS
表面活性剂是两亲性分子，其在水溶液中自发地自组装成各种有序和无序相。在某些条件下，可以形成长的、柔性的蠕虫状胶束形式的一维结构。十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）是研究最广泛的表面活性剂之一，并且在水杨酸钠（NaSal）存在下，蠕虫状胶束可以在非常稀的表面活性剂浓度下形成。我们进行了系统的研究，在表面活性剂浓度范围为2.5 - 15 mM，盐与表面活性剂的摩尔比为0.5 - 10的CTAB/NaSal的微观结构。利用小角中子散射技术，定性和定量地研究了CTAB/NaSal体系的平衡结构，绘制了低浓度下CTAB/NaSal体系的相行为图，在该相空间中，新生蠕虫状胶束转变为长的缠结结构.
2018-12-18 cond-mat.soft
Shear-induced transitions and instabilities in surfactant wormlike micelles
本文综述了表面活性剂蠕虫状胶束中剪切诱导相变和不稳定性的研究进展。该调查的重点是非线性剪切流变学，并涵盖了广泛的表面活性剂浓度，从稀释到液晶状态，包括半稀释和浓缩制度。基于许多表面活性剂系统的系统分析，本方法的目的是确定的过渡的基本特征。有人建议，这些功能定义类的行为。该评论描述了三种类型的过渡和/或不稳定性：剪切稠化发现在稀制度，剪切带，这是在某些系统中的各向同性的过渡，和流动对齐和翻滚的不稳定性的特点，湍流结构。在这三类行为中，剪切诱导的转变是流体的内部结构与流动之间耦合的结果，导致在剪切下的新的介观组织。这项调查最后强调了蠕虫状胶束作为复杂流体的模型系统和应用的潜在用途。
2009-10-09 cond-mat.soft
Concentration-Dependent Restructuring of Ionic Liquid Micelles Induced by an Anionic Surfactant
Shiv Nadar Institution of Eminence（Shiv Nadar卓越学院）
研究探讨了阴离子表面活性剂SDS在低于CMC时对离子液体（IL）胶束聚集的影响，通过表面张力测量、理论分析和分子动力学模拟揭示了SDS与IL的协同作用机制。
2026-03-31 cond-mat.soft
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
Self assembly of model surfactants as reverse micelles in nonpolar solvents and their role as interfacial tension modifiers
用耗散粒子动力学模拟方法研究了线性表面活性剂在非极性溶剂中的自组装成反胶束及其降低界面张力的效率。鉴于RM作为增稠剂的重要性，在许多其他应用中，当在油和超临界二氧化碳（scCO 2）中形成时，它们的性质在这里进行了研究。我们的模拟被发现是在协议与scCO 2中的表面活性剂自组装的实验结果，发现粘度增量高达90%的表面活性剂的10重量%。由少量的水分子在RM形成中所发挥的作用进行了研究，以及在这两种溶剂中，证实实验报告的增强RM的形成与添加少量的水。本文还讨论了水-表面活性剂在非极性溶剂中的聚集动力学。最后，详细研究了模型表面活性剂作为界面张力调节剂的性能。结果表明，RM更容易形成在油中比scCO 2和表面活性剂在降低界面张力的有效性在于它的偏好，而不是自缔合吸附在界面上。
2021-07-29 cond-mat.soft
Multi-scale Times and Modes of Fast and Slow Relaxation in Solutions with Coexisting Spherical and Cylindrical Micelles according to the Difference Becker-Doering Kinetic Equations
应用于表面活性剂溶液中聚集的线性化动力学方程的系数矩阵的特征值和特征向量确定胶束松弛的特征时间和特定模式的全谱。这些弛豫时间和模式对总表面活性剂浓度的依赖性已被分析的浓度在附近和远高于第二临界胶束浓度（CMC 2）共存的球形和圆柱形胶束的系统。分析已经完成的基础上的离散形式的贝克尔-多林动力学方程采用Smoluchowsky扩散模型的表面活性剂单体的表面活性剂聚集体的附着率与匹配的球形聚集体的速率和大的圆柱形胶束的速率。表面活性剂聚集体在溶液中的平衡分布已被建模为具有一个最大的单体，另一个最大的球形胶束和宽缓慢下降的分支圆柱形胶束。计算结果已与已知的分析在极限情况下从连续的贝克尔-Doering动力学方程的解决方案。他们甚至在cmc 2附近也表现出了公平的一致性，在cmc 2附近，分析理论正式失去了它的适用性。
2014-04-24 cond-mat.soft
Cross-linking of micelles by gemini surfactants
通过蒙特卡罗模拟研究了双子表面活性剂、遥爪链和脂类对传统单尾表面活性剂在水中形成胶束性质的影响。在双子和单尾表面活性剂在水中的混合物中，我们发现主要是单尾表面活性剂的胶束的直接证据，其中一些是动态交联的双子表面活性剂时，双子的浓度只有几个摩尔百分比和它们的间隔是{ \it亲水}。相比之下，脂质和单尾表面活性剂在水中的混合物仅形成孤立的胶束，每个胶束由两种物质的混合物组成，没有交联。
2000-04-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Why can a hydrophilic polyelectrolyte precipitate and redissolve below the critical micelle concentration of an oppositely-charged surfactant ?
本研究通过平均场理论解析，揭示了聚电解质在低于CMC的相反电荷表面活性剂下发生再入凝聚的机制，强调静电吸附与最小耦合能的关键作用。
2024-11-10 cond-mat.soft
Analytical modeling of micelle growth. 3. Electrostatic free energy of ionic wormlike micelles -- effects of activity coefficients and spatially confined electric double layers
假设条件：为了准确预测离子型表面活性剂蠕虫状胶束的聚集数和尺寸，分子热力学理论必须精确计算胶束中每个分子的自由能，精确度要优于0.01 kT，这是一个严峻的挑战。这个问题可以得到解决，如果相互限制的胶束counterboundaries的气氛，以及counterboundaries绑定，表面曲率和离子相互作用的双电层（EDL）的影响，准确地描述。理论：使用适当的电池模型计算电场，该电池模型考虑了上述效应。已经使用了活度系数的表达式，其在整个EDL中变化并描述了离子之间的静电、硬球和特定相互作用。提出了一种快速计算静电自由能的新方法。调查结果：数值结果表明，表征圆柱形和球形胶束的EDL的量随电解质浓度的增加而变化。与忽略离子相互作用的情况相比，活度系数的影响导致胶束中每个表面活性剂分子的自由能值更高。这些结果对于正确预测离子型表面活性剂蠕虫状胶束的尺寸是必不可少的。这项研究可以扩展到混合胶束的离子和非离子表面活性剂的解释所观察到的协同效应。
2020-07-11 cond-mat.soft
Kinetics of non-ionic surfactant adsorption at a fluid-fluid interface from a micellar solution
从理论上研究了非离子表面活性剂在液-液界面上从胶束溶液中吸附的动力学。我们的模型考虑了胶束松弛对自由表面活性剂分子扩散的影响。结果表明，非离子表面活性剂进行扩散或动力学限制的吸附根据胶束的特征弛豫时间。这对胶束溶液的动态表面张力给出了新的解释。
2005-07-22 cond-mat.soft
Micelle Formation and the Hydrophobic Effect
两亲分子在水溶液中形成胶束的倾向是疏水效应的结果。胶束组装和宏观相分离之间的根本区别是阻碍极性和疏水基团分层的化学计量限制。我们提出了一个理论胶束组装，结合了这个约束的描述的疏水驱动力的帐户。后者来自水溶剂化的长度尺度依赖性。非离子表面活性剂临界胶束浓度的温度依赖性和表面活性剂链长依赖性的理论预测与实验符合良好。
2004-02-04 cond-mat.soft
Nuclear Magnetic Resonance Diffusometry of Linear and Branched Wormlike Micelles
用核磁共振（NMR）谱研究了十六烷基三甲基溴化铵/水杨酸钠（CTAB/NaSal）和十六烷基氯化吡啶/水杨酸钠（CPCl/NaSal）两种模型表面活性剂溶液的扩散行为。通过增加盐与表面活性剂的浓度比，这些系统在零剪切粘度和弛豫时间中显示两个峰，这指示从线性到支化胶束网络的转变。本工作的目的是评估NMR扩散法对不同类型胶束微结构的灵敏度，并确定胶束溶液中表面活性剂自扩散的机制。在低的盐与表面活性剂浓度比下，蠕虫状胶束是线性的，表面活性剂自扩散最好用均方位移Z2来描述，其变化为Z2 ~ Tdiff 0.5，其中Tdiff是扩散时间。随着盐浓度增加以建立支化胶束，Z2 ~ Tdiff，表明表面活性剂分子在支化胶束中的布朗样自扩散。这一结果表明，NMR扩散法是能够区分不同类型的胶束微观结构。此外，线性和支化胶束中的表面活性剂分子的自扩散系数的测定，第一次，通过比较现有的限制扩散模型，并示出要慢得多的质子分子在体中的扩散。此外，在线性和适度支化蠕虫状胶束中，表面活性剂自扩散的主要机制是通过表面活性剂分子沿着胶束的轮廓长度的曲线扩散，而在支化胶束中，在第二粘度最大值之前，表面活性剂自扩散可能由胶束破裂、胶束之间的交换和/或本体的组合引起。
2021-02-21 cond-mat.soft physics.chem-ph
Surfactant micelles: model systems for flow instabilities of complex fluids
复杂流体如乳液、胶体凝胶、聚合物或表面活性剂溶液的特征都在于存在“微观结构”，其可以在实验中容易探测的时间尺度上耦合到外部流动。流动和微观结构之间的这种耦合通常导致在对应于极小雷诺数的相对弱剪切流下的不稳定性。蠕虫状胶束表面活性剂的解决方案出现的模型系统，研究两个例子，这种不稳定性，即剪切带和弹性不稳定性。专注于一个semidilute样品，我们表明，二维超快超声成像允许彻底调查不稳定的剪切带胶束流。在稳定状态下，径向和方位角速度分量恢复和揭示了原来的结构内的弹性不稳定的高剪切速率带的旋涡流。此外，由于前所未有的高达20，000 fps的帧速率，可以解决瞬态和快速动态问题，这为更好地理解弹性湍流铺平了道路。
2013-07-20 cond-mat.soft
Adsorption of metallic ions from aqueous solution on surfactant aggregates: a molecular dynamics study
用分子动力学模拟研究了金属离子在表面活性剂聚集体上的吸附。使用离子盐，如硫酸铅（PbSO $_4$）和硫酸铝[Al $_2$（SO $_4$）$_3$ ]，在不同的盐浓度和不同的表面活性剂聚集体（胶束）大小的吸附铅和铝进行了研究。胶束由十二烷基硫酸钠（SDS）阴离子表面活性剂组成的球形。正离子和负SDS头基之间的静电相互作用促进聚集体表面上的金属颗粒的捕获。金属吸附进行了分析，径向密度分布，部分对分布函数和吸附等温线。结果表明，SDS胶束吸附铅比铝离子更好，无论聚集体的大小和盐浓度。
2021-06-24 cond-mat.soft
Calculation of the Micellar Structure of Polymer Surfactant Based on the Density Functional Theory
两亲性嵌段共聚物溶液形成各种胶束结构，包括胶束和囊泡。我们将我们提出的嵌段共聚物的密度泛函理论应用于两亲性嵌段共聚物体系。对AB两嵌段共聚物溶液和AB两嵌段共聚物/ A均聚物共混物进行了三维模拟，结果表明形成了球形胶束、圆柱形胶束和球形囊泡。AB两嵌段共聚物/ A均聚物共混物的相图与实验所得相图定性一致。
2005-04-26 cond-mat.soft
Reverse Micelles Enable Strong Electrostatic Interactions of Colloidal Particles in Nonpolar Solvents
虽然静电相互作用在水性胶体悬浮液中的重要作用是众所周知的，并合理地理解，非极性悬浮液中电荷的相关性仍然是神秘的。我们证明，粒子可以有令人惊讶的强静电相互作用，在低介电常数的环境中，当离子被溶解的反胶束。一个简单的热力学模型，胶束的平衡离子强度的结构，是在良好的协议与电导率和相互作用的测量。由于解离离子被反胶束增溶，使粒子表面带电的熵激励发生了质的变化，表面熵起着重要的作用。
2005-02-07 cond-mat.soft
Nonmonotonic concentration dependence of the self-diffusion coefficient of surfactants in wormlike micellar solutions
本研究利用耗散粒子动力学模拟揭示蠕虫状胶束中表面活性剂自扩散系数的非单调浓度依赖，并通过均方位移分解归因于胶束质心扩散与胶束内扩散的竞争。
2025-02-18 cond-mat.soft
Monte Carlo study of shear-induced alignment of cylindrical micelles in thin films
用蒙特卡罗模拟研究了受剪切力影响的受限圆柱形表面活性剂胶束形成行为。的表面活性剂被建模为粗粒度的晶格聚合物，而Monte Carlo剪切流实施与外部施加的势能场，引起的线性拖曳速度的表面活性剂。结果表明，在没有剪切的情况下，被限制在单层内的圆柱形胶束随着Monte Carlo“时间”t逐渐变粗，胶束的持续长度缩放为t^{0.24}，与实验获得的缩放一致。在施加剪切下，如实验所观察到的，单层内的胶束平行于剪切方向排列。限制在较厚的膜内的胶束也在剪切下彼此平行排列，具有六方堆积，但假设相对于速度-速度梯度平面内的速度矢量有有限的倾斜。我们提出了一种新的机制，这种剪切诱导的胶束排列的基础上打破了胶束排列垂直于剪切和它们的改造和随后的增长在剪切方向。据观察，存在一个“窗口”的剪切速率内发生这种对齐。提出的唯象理论解释了上述行为，与模拟结果吻合良好。模拟和实验的自扩散率的比较产生的物理时间尺度的Monte Carlo移动，这使得我们的蒙特卡罗模拟中采用的物理剪切速率的评估。
2004-06-23 cond-mat.soft
Nanoemulsion stability above the critical micelle concentration: A contest between solubilization, flocculation and Krafft precipitation
胶束增溶和克拉夫特温度的相对重要性的评估的絮凝率进行了研究，使用十二烷在水中的纳米乳液作为模型系统。在0.5 mM十二烷基硫酸钠（SDS）溶液中，在300至700 mM NaCl和20 < T < 25 °C之间，表面活性剂既没有达到临界胶束浓度（CMC），也没有达到Krafft点。因此，向SDS稳定的纳米乳液中添加盐仅诱导聚集。相反，7.5 mM SDS的表面活性剂浓度促进胶束增溶或晶体沉淀，这取决于物理化学条件。增溶降低了系统的吸光度，而絮凝和Krafft沉淀增加it.In本文中，上述CMC的吸光度的实际变化是在5分钟内为300，500和700 mM NaCl。最初的60秒变化用于确定表观聚集率。使用不同盐浓度和观察时间的吸光度与油的体积分数的关系图来评价系统的增溶能力。作为盐浓度的函数的Krafft点的变化也研究了使用表面活性剂溶液和乳液。最后，小规模的模拟占胶束增溶实施，以推进理解的问题。
2020-07-14 cond-mat.soft
Analytical modeling of micelle growth. 1. Chain-conformation free energy of binary mixed spherical, wormlike and lamellar micelles
假设条件：非离子表面活性剂巨蠕虫状胶束生长的定量分子热力学理论可以在一个广义模型的基础上发展起来，其中包括经典的“相分离”和“质量作用”模型作为特例。广义模型描述spherocylinacrylamide胶束，这是同时多组分和多分散的大小。理论：通过自由能泛函的解析最小化，我们推导出了两种不同链长的表面活性剂混合胶束的烃核中的链延伸和链端分布函数的显式表达式。调查结果：双组分胶束的烃核被分成两个区域，外部和内部，较短和较长链的末端位于其中。推导出的链构象自由能的解析表达式表明，不同链长表面活性剂的混合总是非理想的和协同的，即它导致胶束自由能的降低和胶束化和胶束增长的增强。推导出的表达式适用于具有不同头基（非离子型，离子型，两性离子型）的表面活性剂和不同形状（球形，蠕虫状，层状）的胶束。结果可以纳入一个定量理论的增长的巨型混合胶束的配方与实际应用中的洗涤剂。
2019-05-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
Analytical modeling of micelle growth. 2. Molecular thermodynamics of mixed aggregates and scission energy in wormlike micelles
假设条件：非离子表面活性剂混合溶液中蠕虫状巨胶束生长的定量分子热力学理论可以建立在一个广义模型的基础上，该模型包括经典的相分离模型和质量作用模型作为特例。广义模型描述spherocylinacrylamide胶束，这是同时多组分和多分散的大小。理论：该模型是基于明确的分析表达式的四个组件的混合非离子胶束的自由能：界面张力，头基空间，链构象成分和混合自由能。圆柱形部分和球形端盖的半径以及端盖的化学组成由自由能的最小化确定。调查结果：在多组分胶束的情况下，一个额外的术语出现在胶束生长参数（断裂自由能）的表达式中，它考虑到胶束端帽和圆柱形部分具有不同的组成。该模型准确地预测了蠕虫状胶束在混合非离子表面活性剂溶液中的平均质量聚集数，而无需使用任何可调参数。端盖富含具有较小填充参数的表面活性剂，其更好地容纳在较高平均表面曲率的区域中。该模型可进一步推广到个人护理和家用洗涤中使用的非离子型、离子型和两性离子型表面活性剂的混合溶液。
2019-05-03 cond-mat.soft physics.chem-ph
Shape of Mixed Micelles: Cylinders or Spheres? Theoretical Analysis
我们发展了一个理论模型，磷脂双分子层的胶束形成表面活性剂的增溶。圆柱形胶束，盘状胶束和球形胶束被认为是替代的合成结构。解决的主要问题是什么样的胶束可以预期在各种化学条件下。我们的分析是基于一个理论模型，占Helfrich能量的曲率的两亲分子单分子膜和混合的脂质和表面活性剂在混合聚集体的熵。我们的结论是，对于通常的值的弹性参数的两亲分子单分子膜的圆柱形胶束是最可能的聚集体从表面活性剂的磷脂胶束化。这一结论与现有的实验数据是一致的。还确定了盘状和球形胶束的形成条件。
1998-03-21 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Effect of Nanoparticle Size on the Morphology of Adsorbed Surfactant Layers
采用小角中子散射（SANS）方法研究了二甲基十二胺-N-氧化物（C12 DAO）在3种不同粒径（16 ~ 42 nm）SiO2分散液中的表面聚集体结构。在实验条件下（pH 9）的表面活性剂以其非离子形式存在，吸附层的结构不受添加电解质。发现C12 DAO在16 nm的二氧化硅颗粒上形成直径为2nm的球形表面胶束，而在27和42 nm的颗粒上形成扁椭圆形表面胶束。这些扁圆形表面聚集体的尺寸（小半轴Rn和大半轴Rlat）类似于水溶液中的C12 DAO胶束的尺寸。它的结论是，从球形到椭球形的表面聚集体的形态转变是由二氧化硅颗粒的表面曲率引起的。由C12 DAO和C12 E5在16 nm二氧化硅颗粒上形成的表面聚集体的形状和尺寸的比较表明，表面活性剂头部基团的性质不决定表面聚集体的形态，但由于头部基团与二氧化硅表面的不同相互作用，对每个颗粒的表面聚集体的数量具有强烈的影响。
2010-08-30 cond-mat.soft
Experimental and computer simulation studies of the micelles formed by comb-like PEG-containing polymeric surfactants as potential enzyme scaffolds
从木质纤维素生物质生产生物燃料的工业实施面临许多经济障碍。其中之一是通常用于纤维素水解的酶的成本。自然界提供了一些关于这一过程效率的提示，例如由一些微生物产生的天然酶复合物-纤维素体。因此，许多研究小组的目标是合成路线，以模拟具有合成结构的纤维素体，但仍有许多问题有待解决：这种合成支架的最佳化学结构和尺寸，它们在纤维素生物质颗粒上的吸附，复合物中酶的组合和最佳实践安排。在这项工作中，聚乙二醇（PEG）共聚物，形成胶束和容纳酶的胶束结构进行了系统的研究，使用实验和计算机模拟技术。初步结果表明，胶束是纤维素水解的有效聚合物-酶结构.虽然真实系统和模型系统之间的直接定量比较并不总是简单的，但这两种方法都同意共聚物的分子结构对胶束形成及其结构特征的作用。
2021-10-30 cond-mat.soft physics.chem-ph
Novel Core-Shell Structures for Colloids made from Surfactants and Polymers
我们报告的聚电解质中性嵌段共聚物和带相反电荷的表面活性剂的静电自组装形成的胶体复合物。研究的共聚物是不对称的，其特征在于由一个大的中性嵌段。使用光，中子和X射线散射实验，我们已经表明，胶体复合物表现出核-壳微观结构。核心被描述为一个密集的和无序的微相胶束连接的嵌段，而壳是一个弥漫的刷由中性链。具有核-壳结构的胶体复合物类似于众所周知的两亲性嵌段共聚物胶束。然而，这里的自组装机制不同。它基于相反电荷之间的络合作用。这种机制最近吸引了很多兴趣，因为它允许关联不同性质的组分，例如有机和无机或合成和生物。
2005-03-11 cond-mat.soft
Kinetics of Surfactant Micellization: a Free Energy Approach
我们提出了一种新的理论方法，在表面活性剂溶液中的胶束形成的动力学，其中的各个阶段的聚集被视为一个单一的自由能景观的约束路径。三个阶段的良好分离的时间尺度进行了区分。第一和最长的阶段涉及胶束的均匀成核，为此，我们推导出临界核的大小，它们的浓度，和成核速率。随后，发生快得多的生长阶段，发现对于略高于临界胶束浓度（{ \it cmc}）的表面活性剂浓度，该生长阶段是扩散限制的，并且对于更高的浓度，该生长阶段是扩散限制的或动力学限制的。这两种情况下的增长的时间演化。在生长阶段结束时，胶束的大小可能大于或小于其平衡值，这取决于浓度。随后是平衡的最后阶段，在此期间，胶束通过裂变或熔合松弛至其平衡尺寸。这两种情况下的固定的表面活性剂浓度（封闭系统）和接触的表面活性剂单体（开放系统）的水库解决，并发现表现出非常不同的动力学。特别是，我们发现，胶束形成在一个开放的系统中，应在宏观时间动力学抑制，涉及两个阶段的胶束成核，而不是一个。
2010-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium effects of micelle formation as studied by a minimum particle-based model
自组装结构如胶束的形成已被深入研究并被充分理解。两亲性分子的溶液形成胶束的能力取决于浓度，并由临界胶束浓度（cmc）表征，高于该临界胶束浓度确实发生胶束形成。最近的研究使用晶格的方法，以确定cmc和正确的建模和分析的团簇形成是非常重要的。我们发展了一个两亲分子的最小化粗粒模型，并在正则系综中通过动态蒙特卡罗模拟模拟了时间演化。从一个均匀的系统开始，我们观察和表征如何初始的波动，产生两亲性分子的小聚集体，最终在完整的胶束的生长。我们的模型是足够通用的帐户不同结构的表面活性剂系统，如膜，胶束的可变半径和管在高颗粒密度，通过调整颗粒密度和潜在的属性。考察了粒子密度和胶束化速率，并引入了序参量，从而研究了胶束化过程对温度和表面活性剂密度的依赖性。浓度高于cmc时，自由颗粒的恒定密度，e。G.正如从理论上考虑所预期的那样，当选择自由体积的仔细定义时，可以重现。在cmc制度在低温下不同的非平衡效应的报告，甚至发生在很长的时间尺度。
2019-05-10 cond-mat.soft
Probing oppositely charged surfactant and copolymer interactions by isothermal titration microcalorimetry
利用光散射实验和等温滴定量热法研究了荷电-中性嵌段共聚物与带相反电荷的表面活性剂之间的络合作用。共聚物为聚丙烯酸钠-b-聚丙烯酰胺和表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）。在之前的报告中，我们已经表明共聚物和表面活性剂自发地共组装成胶体复合物。根据电荷比Z = [DTA+]/[COO-]的不同，复合物既可以是由共聚物修饰的单一表面活性剂胶束，也可以是核壳分级结构。进行ITC以研究络合物形成的热力学。共聚物的表面活性剂和表面活性剂的共聚物的滴定表明，静电共组装是一个吸热反应，这表明一个过程占主导地位的抗衡离子的熵。在这里，我们发现与反应相关的热力学量依赖于混合阶数。当表面活性剂逐步加入到共聚物中时，滴定与由独特聚合物修饰的单胶束的形成有关。在临界电荷比以上，胶束在集体过程中重新排列成100 nm的胶体复合物，其显示出以下特征：i）与布朗扩散的时间尺度相比，该过程非常缓慢，ii）热力学特征是吸热峰，和iii）正电荷和负电荷之间的化学计量从n = 0.48修改（单胶束）至0.75（核-壳复合物）。复合物形成所需的聚电解质的量超过了补偿净胶束电荷所需的数量，证实了复合物形成中过度充电的证据。
2011-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-assembly of mixed surfactants sodium dodecylsulfate and polyethylene glycol dodecyl ether in aqueous solutions
本文通过电导率和界面张力测量研究SDS与Brij L4混合表面活性剂的自组装行为，揭示其协同胶束化机制及电导率非单调变化的多重物理来源。
2024-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamic Surfactants Drive Anisotropic Colloidal Assembly
本研究针对动态表面活性剂包覆的球形胶体，通过模拟与理论证明其动态重组可驱动各向异性组装，揭示微观约束对相结构的调控作用，为非平衡组装设计提供新思路。
2024-05-14 cond-mat.soft
Viscoelasticity of colloidal polycrystals doped with impurities
我们研究了胶体多晶体的微观结构如何影响其线性粘弹性。我们使用热敏共聚物胶束，在水中以立方晶格排列，产生胶体多晶。多晶掺杂有少量的纳米颗粒，其尺寸与胶束的尺寸相当，其表现为杂质，因此在晶界中部分分离。我们表明，剪切弹性模量只取决于胶束的包装，并不改变既不与纳米粒子的存在，也不与晶体的微观结构。相比之下，我们发现，损耗模量的存在下的纳米粒子的强烈影响。流变学数据和小角中子散射数据之间的比较表明，损耗模量是由纳米颗粒在晶界，这反过来又取决于样品的微观结构的总量。
2015-09-26 cond-mat.soft
Quantifying the Critical Micelle Concentration of Nonionic and Ionic Surfactants by Self-Consistent Field Theory
University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；The Procter & Gamble Company（宝洁公司）；Lawrence Berkeley National Lab（劳伦斯伯克利国家实验室）
本研究构建统一的自洽场理论框架，可同时处理非离子与离子型表面活性剂的CMC、胶束结构及胶束化路径，精准捕捉盐效应，三类常用表面活性剂的预测结果与实验定量吻合，为表面活性剂理性设计提供理论工具。
2024-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Solubility of ionic surfactants below their Krafft point in mixed micellar solutions: Phase diagrams for methyl ester sulfonates and nonionic cosurfactants
许多离子型表面活性剂在个人护理和家用洗涤剂中具有广泛的应用，但在较低温度（克拉夫特点）下显示出有限的水溶性。这个缺点可以通过使用混合溶液来克服，其中离子表面活性剂与另一种表面活性剂（其在较低温度下可溶）结合在混合胶束中。测量了阴离子甲基酯磺酸盐（MES）与非离子烷基聚葡萄糖苷和烷基聚氧乙烯醚的二元表面活性剂混合物在5 ℃长期储存期间的溶解度和电导率。建立了相图;开发了解释相图的一般理论模型，并通过实验进行了验证。研究表面活性剂混合物的二元和三元相图包括相域：混合胶束;胶束和微晶;微晶和分子溶液。建议的一般方法，它利用分子热力学方程在最少数量的实验测量，是方便的建设这样的相图。结果可以增加具有相对高的Krafft温度的MES表面活性剂的适用范围，但具有各种有用的特性，例如优异的生物降解性和皮肤相容性;在硬水中的稳定性;良好的润湿和清洁性能。
2021-05-25 cond-mat.soft physics.chem-ph
Computational studies on the behaviour of anionic and nonionic surfactants at the SiO$_{2}$ (silicon dioxide)/water interface
进行了分子动力学模拟，以研究接近SiO $_{2}$（二氧化硅）表面的阴离子（十二烷基硫酸钠，SDS）和非离子（脱水山梨醇单油酸酯，SPAN 80）表面活性剂的行为。模拟结果表明，水层首先吸附在表面上，然后表面活性剂附着在该层。此外，据观察，靠近表面的水的行为影响表面活性剂的吸附，因为在SiO $_{2}$表面上与SDS分子形成半球形胶束，而与SPAN 80分子形成圆柱形胶束。胶束的吸附进行的结构特性（密度分布和角分布）和动力学行为（扩散系数）的系统。最后，它也表明，一些水分子内部移动的固体表面，并位于特定的网站的固体表面。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Synchrotron X-Ray Reflectivity Study of the Adsorption Film of Octadecanamide at the Toluene-Water Interface
利用同步辐射的X射线反射法研究了十八酰胺在甲苯-水平面界面上的吸附膜结构。的电子密度（极化率）的配置文件，根据该界面结构是由在水的亚相的pH值水平，重建从实验数据的帮助下，一个独立的模型的方法。当pH值为11时，吸附膜为厚度约为2.6nm的十八酰胺单分子层，表面活性剂的脂肪族尾部沿表面法线方向延伸。在低pH ~ 2时，由结晶单分子层和厚的十八酰胺胶束层组成的表面结构的厚度可达50 nm左右。在我们看来，非离子表面活性剂胶束的表面浓度显着增加的冷凝是由极化方向的变化后，在水亚相和十八酰胺单层之间的界面处的双电层中的pH值降低引起的。重建的电子密度分布的形状也表明存在一个平面的表面活性剂胶束的最接近的接口在一个距离约为7 nm。
2020-04-14 cond-mat.soft
A Study of Non-linear Flows and Shear Banding in Wormlike Micelles Under Varying Elasticity, Flow Curvature, and Surfactant Chemistry
本研究通过改变弹性数、流动曲率和表面活性剂化学性质，揭示了蠕虫状胶束在剪切带流动中的应力过冲、流动逆转及壁滑移的非单调行为，为调控此类复杂流体提供了关键机制。
2025-07-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Competitive adsorption of surfactants and polymers on colloids by means of mesoscopic simulations
采用粗粒耗散粒子动力学模拟研究了功能化分子如聚合物、流变改性剂和表面活性剂分子在溶剂中的胶体颗粒上的竞争和协同吸附。结果表明，一个复杂的图片出现从模拟，其中分散剂和表面活性剂的吸附合作达到一定的浓度，在胶体颗粒上，但随着表面活性剂浓度的增加，它导致分散剂解吸。胶体分散体中流变改性剂的存在通过表面活性剂胶束与这些试剂的疏水位点的缔合而增加了复杂性。这里报告的模拟结果的分析清楚地指出，沿着不同的聚合物分子的疏水位点的自缔合的机制，负责他们的竞争和合作吸附。
2014-06-12 cond-mat.soft
Linear and nonlinear rheology of wormlike micelles
几种表面活性剂分子在溶液中自组装形成长的、圆柱形的、柔性的蠕虫状胶束。这些胶束可以彼此缠结，导致粘弹性相。这些相的流变性质是非常有趣的，并且近年来一直是大量实验和理论研究的主题。我们将报告我们最近的工作的宏观流变学，微观流变学和非线性流动行为的表面活性剂CTAT（十六烷基三甲基铵甲苯磺酸盐）稀水溶液。该系统形成细长的胶束，并在不添加电解质的情况下在低浓度（$\sim$ 0.9重量%）下表现出强粘弹性。$G(ω)$的微观流变学测量已经使用扩散波光谱学完成，这将与使用锥板流变仪完成的常规频率扫描测量进行比较。本文的第二部分涉及非线性流变学，其中测得的剪切应力$σ$是剪切速率$\dotγ$的非单调函数。在应力控制实验中，剪切应力显示出大于某个临界应变速率的$\dotγ$的平台，类似于关于CPyCl/NaSal系统的早期报道。Cates等人提出，平台是剪切带形式的机械不稳定性的标志。我们已经进行了大量的实验控制应变率条件下，研究剪切应力的时间依赖性。测得的剪切应力的时间序列进行了分析，在相关积分和李雅普诺夫指数明确地表明，该行为是典型的低维动力系统。
2000-01-02 cond-mat.soft
Rheology of Wormlike Micelles : Equilibrium Properties and Shear Banding Transition
本文综述了近十年来蠕虫状胶束溶液的结构和流变性的实验和理论研究结果。我们专注于线性和非线性粘弹性，并强调与聚合物的类比。在对表面活性剂体系进行全面综述的基础上，本文的研究表明，半稀溶液和浓溶液存在标准流变行为。这种行为的一个特征是与非线性力学响应中的应力平台相关联的剪切带过渡。对于浓溶液，我们表明，在高原地区的剪切带是各向同性和双曲型。
2004-06-28 cond-mat.soft
Turbidimetric evaluation of the solubilization rate: dissolution of dodecane nanodrops in 7.5 mM sodium dodecylsulfate solutions at selected sodium chloride concentrations
胶束增溶（SR）速率可通过与表面活性剂溶液接触的油滴的宏观半径减小来评估[Todorov，2002]。或者，液体分散体溶解所需的时间可用于此目的。在此，在100、300、500、700、900和1000 mM NaCl的氯化钠浓度下研究了7.5 mM十二烷基硫酸钠（SDS）中的水包十二烷（d/w）纳米乳液的浊度降低。这些盐度对应于非聚集（< 300）、聚集促进（500）和表面活性剂沉淀状态（> 700）。结果发现，SR等于2.3 x 10^-11，是在无盐条件下观察到的高于其临界胶束浓度（7.0 < cmc < 8.7 mM SDS [Deodhar，2020]）的纯表面活性剂水溶液的SR值的一半。
2020-10-28 cond-mat.soft
Unmasking the internal structure of casein micelles through enzymatic hydrolysis: A SAXS study
Universite Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Institut Lumière Matière（里昂第一大学，法国国家科学研究中心，光与物质研究所）；INRAE, Institut Agro, STLO（法国国家农业、食品与环境研究院，农学院，STLO）；Laboratoire Léon Brillouin, UMR12 CEA-CNRS, Université Paris-Saclay（莱昂·布里渊实验室，CEA-CNRS联合研究单位12，巴黎萨克雷大学）
本研究通过时间分辨SAXS探测凝乳酶诱导的酪蛋白胶束胶凝过程，揭示了酪蛋白胶束的内部结构，证实κ-酪蛋白对胶束组织的贡献，为解读复杂软物质散射数据提供新途径。
2026-08-21 cond-mat.soft
Direct measurements of the effects of salt and surfactant on interaction forces between colloidal particles at water-oil interfaces
胶体颗粒之间的力量在癸烷-水界面，在低浓度的一价盐（NaCl）和表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）的存在下，在水的亚相，已使用激光镊子进行了研究。在不存在电解质和表面活性剂的情况下，颗粒相互作用表现出长程排斥，但不同的颗粒对的相互作用的变化被发现是相当大的。因此，对几个粒子对取平均值被认为是必要的，以获得可靠的评估盐和表面活性剂的影响。之前已经提出，排斥与油相中少量解离电荷之间的静电相互作用一致，导致随着距离的-4次方衰减，并且不存在电解质浓度的任何影响。然而，目前的工作表明，增加电解质浓度确实产生，平均而言，与电解质浓度的相互作用力的大小减少。这意味着水侧的电荷也对静电相互作用有显著贡献。SDS浓度的增加导致相互作用力的类似减小。此外，固定SDS浓度下的排斥力随着时间的推移而降低。最后，测量三体相互作用提供了洞察的各向异性的相互作用的性质。在油-水界面处的颗粒之间的独特的时间依赖性和各向异性相互作用允许定制悬浮结构的聚集动力学和结构。
2007-09-07 cond-mat.soft
Adsorption inhibition by swollen micelles may cause multistability in active droplets
实验表明，微滴在表面活性剂溶液中的胶束增溶作用可以激发Marangoni流并自发地自推进。令人惊讶的是，自推进出现，即使当临界胶束浓度被超过和马兰戈尼效应应该饱和。为了解释这一点，我们提出了一个新的模型的溶解活性液滴，这是基于两个基本假设：（a）产品的增溶可能会抑制表面活性剂吸附;（b）增溶防止形成的单层表面活性剂分子在液滴界面。我们使用数值模拟和渐近方法来证明，我们的模型确实具有自发液滴自推进。我们的主要发现是，在轴对称流和浓度场的情况下，两种性质不同类型的液滴行为可能是稳定的相同值的物理参数：稳定的自推进和稳定的对称泵送。虽然这些稳定的制度的稳定性是不能保证在没有轴对称，我们认为，他们将保留各自的稳定流形在相空间中的一个完整的3D问题。
2020-06-08 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Surfactant chain length and concentration influence on the interfacial tension of two immiscible model liquids a coarse grained approach
采用粗粒耗散粒子动力学数值模拟方法，研究了不混溶液体之间的界面张力随模型线性表面活性剂长度和浓度的变化规律。模拟得到的吸附等温线符合Langmuir模型。随着表面活性剂浓度的增加，界面张力的降低被发现显示出一些共同的特征，为所有的链长的值建模，与我们的预测与Szyszkowski方程一致。最后，临界胶束浓度的预测为所有的表面活性剂长度，发现指数衰减行为，与Kleven模型。有人认为，这些研究结果可以是有用的指导工具，在解释现有的实验和设计新的表面活性剂和聚合物。
2017-09-21 cond-mat.soft
Cold-burst method for nanoparticle formation with natural triglyceride oils
甘油三酯油在水中的纳米乳液的制备通常需要高机械能和复杂的设备。最近，我们发现，大多数脂质物质（甘油三酯、甘油二酯、磷脂、烷烃等）都存在α-β（即凝胶-晶体）相变，可以使用脂质分散体的简单冷却/加热循环使分散在适当表面活性剂的水溶液中的这些脂质的微粒自发崩解成纳米颗粒/液滴（Cholakova等人，ACS Nano 14（2020）8594）。在目前的研究中，我们表明，这种“冷爆裂过程”也观察到具有高度实际意义的天然油，包括。椰子油、棕榈仁油和可可脂。平均液滴直径。50至100 nm的实现与一些研究的油。从专门的模型实验的结果，我们得出结论，当满足以下要求时，观察到强烈的纳米碎裂：（1）在空气-水-固体脂质界面处的三相接触角小于约。（2）表面活性剂溶液的平衡表面张力低于ca. 30 mN/m，动态表面张力迅速下降。(3)表面活性剂溶液含有非球形表面活性剂胶束。例如椭圆形胶束或更大的超分子聚集体;（4）在接触线（冷冻油-熔融油-表面活性剂溶液）处测量的三相接触角也相对较低。揭示了颗粒爆裂过程的机理，并在此基础上，阐明和讨论了所有这些因素的作用。我们解释了实验观察到的所有主要影响，并定义了各种实际相关的脂质-表面活性剂系统中冷爆过程优化的指导原则。
2021-07-06 cond-mat.soft
Interaction of surfactant and protein at the o/w interface and its effect on colloidal and biological properties of polymeric nanocarriers
本文综述复乳溶剂蒸发法中聚合物基表面活性剂的作用，阐明其加入方案如何影响负载生物分子的聚合物纳米颗粒的稳定性、尺寸、免疫识别及生物活性。
2024-01-18 cond-mat.soft physics.app-ph
From Lyotropic to Thermotropic Behavior: Solvent-Free Liquid Crystalline Phases in Polymer-Surfactant-Conjugated Rod-shaped Colloidal Viruses
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；Univ. Bordeaux, CNRS, Centre de Recherche Paul-Pascal, UMR 5031（波尔多大学，法国国家科学研究中心，保罗·帕斯卡研究中心）
通过共价耦合低分子量 PEG 基聚合物表面活性剂到 fd 病毒表面，实现无溶剂 thermotropic 相行为，展示了一种将 lyotropic 转换为 thermotropic 相行为的高效方法。
2026-01-13 cond-mat.soft
Surfactant-laden liquid thread breakup driven by thermal fluctuations
本研究采用多体耗散粒子动力学模拟，揭示了热涨落驱动的含表面活性剂液丝断裂中表面活性剂浓度对波长、断裂时间及液滴尺寸的影响，并阐明了从惯性区到热涨落区的状态转变机制。
2024-03-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Chaotic Dynamics in Shear-thickening Surfactant Solutions
我们报告的动态行为在稀溶液中的表面活性剂CTAT（十六烷基三甲基铵对甲苯磺酸盐），低于重叠浓度c $^{\star}$的观察。在这些浓度下，CTAT形成圆柱形胶束，并在浓度依赖性临界剪切速率$\dotγ_{c}$以上显示出明显的剪切增稠转变。在剪切增稠制度的控制剪切速率的应力松弛的时间序列的分析表明，存在的相关维数大于2和积极的李雅普诺夫指数。这表明在这些浓度和剪切速率下，应力松弛动力学中存在确定性混沌。所观察到的混沌行为可以归因于在剪切表面活性剂溶液中形成的剪切诱导结构（SIS）与共存的稀相之间的粘滑。在更高的剪切速率，当SIS跨越库埃特，有一个过渡到高维动力学所产生的断裂和重组的SIS。
2001-08-21 cond-mat.soft
Control of Buckling of Colloidal Supraparticles
本文通过调控水/油乳液液滴内局部pH值来操控粒子-表面活性剂相互作用，从而控制胶体超粒子屈曲过程并定制其最终形貌。
2024-09-01 cond-mat.soft
Coarse-Grained Kinetic Computations for Rare Events: Application to Micelle Formation
我们讨论了一个粗粒度的方法来计算的背景下，巨正则Monte Carlo（GCMC）模拟的表面活性剂分子自组装成胶束的罕见事件。基本假设是{ \it计算}系统动力学可以被分解为两部分--快（噪声）和慢（反应坐标）动力学，使得系统可以由有效的、粗粒度的Fokker-Planck（FP）方程描述。虽然这种假设在许多情况下可能是有效的，但FP方程的显式形式并不总是可用的。在我们的计算中，我们绕过了这样一个有效的FP方程的解析推导。有效的自由能梯度和状态依赖的随机噪声的大小，这是必要的制定有效的福克-普朗克方程，从合奏的短期爆发的微观模拟{ \it与明智地选择初始条件}。在我们的胶束形成问题中，反应坐标被认为是表面活性剂分子簇的大小。我们测试的有效FP描述在这个系统中的有效性，并重建一个粗粒度的自由能表面与全尺寸GCMC模拟吻合良好。我们还表明，对于非常小的集群，集群大小抓住是一个很好的反应坐标的一维有效的描述。我们讨论了可能的方法来改善目前的模型，并考虑到高维粗粒度的动力学。
2004-07-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Flow profiles near receding three--phase contact lines: Influence of surfactants
润湿和去湿的动力学在很大程度上取决于接触线附近的速度场。对于水滴，已经观察到添加表面活性剂降低动态后退接触角，即使在远低于临界胶束浓度（CMC）的浓度下。为了更好地理解为什么表面活性剂对液滴动力学具有如此剧烈的影响，我们在倒置显微镜上构建了一个专用的装置，其中当透明基底水平移动时，水滴保持静止。使用像散粒子跟踪测速仪，我们跟踪的三维位移的示踪粒子在流动中。我们研究了表面活性剂如何改变毛细管数为$10^{-6}$的移动液滴的后退接触线附近的流动动力学。即使表面活性剂浓度$c$远低于临界胶束浓度（$c \ll$ CMC），Marangoni应力也会显著改变流动。我们首先讨论我们的结果在一个二维模型，认为对流和扩散的表面活性剂的运输和推断估计的幅度和缩放的马兰戈尼应力从这个。模拟和实验一致认为，少量$μN \, m^{-1}$的表面张力的微小梯度足以显著改变流动剖面。Marangoni应力随距离接触线的变化表明，二维对流扩散模型必须扩展到全三维模型。这种影响是普遍存在的，因为表面活性剂存在于许多技术和自然去湿过程中，或者是故意的，或者是作为污染物。
2021-08-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Adsorption and grafting on colloidal interfaces studied by scattering techniques
聚合物和表面活性剂分子在溶液中的胶体颗粒或液滴上的吸附可以通过散射技术非破坏性地表征。在第一部分中，动态光散射，小角中子和X射线散射的一般框架的吸附层的结构的测定，即密度分布，提出。然后，我们回顾了最近的研究层的模型聚合物聚（环氧乙烷），作为均聚物或嵌段共聚物的一部分。在这一领域，散射与对比度变化已被证明是一个强大的工具，以获得详细的描述的层结构。本文还讨论了化学性质更为复杂的复杂系统，包括聚电解质、聚合物复合物、接枝链和生物大分子的吸附，以及表面活性剂的吸附。
2007-05-23 cond-mat.soft
