Field-theoretical approach to a dense polymer with an ideal binary mixture of clustering centers
我们提出了一种场论方法，沉浸在一个理想的混合物的聚类中心的聚合物系统。该系统包含几种具有不同功能的聚类中心，每个聚类中心将链的固定数量段相互连接。使用鞍点近似求解场理论，并使用随机相近似对致密聚合物熔体进行评价。我们发现了一个短程有效的段间相互作用的强度依赖于平均段密度，并讨论了这种近似下的结构因子。我们还确定了不同功能的连接子的分数。
2011-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Entanglement and weak interaction driven mobility of small molecules in polymer networks
小分子在生物和合成材料系统的内部结构内的扩散运输是复杂的，因为拥挤的环境对流动性存在化学和物理障碍。我们探索了这种流动性，使用合成的实验系统的小染料分子扩散在聚合物网络在短时间尺度。我们发现，惰性分子的扩散被抑制的聚合物的存在。与直觉相反，小的疏水分子显示出较小的流动性降低，并且还能够通过利用拥挤特定参数更快地扩散通过系统。我们通过开发从头模型解释了这一现象，并使用这些结果，我们假设分子和聚合物链之间的非特异性疏水相互作用可以将分子定位到重叠和缠结链的隔室中，在那里它们经历微粘度，而不是宏观粘度。我们引入了一个特征相互作用时间参数，从摩擦效应和分子间相互作用的角度对实验结果进行了定量解释。我们的模型是在很好的协议与实验结果，并允许我们将分子分为两个不同的流动性类别，仅基于相互作用。通过改变表面基团、聚合物分子量以及向介质中加入盐，我们可以进一步调节相互作用分子的迁移率和均方位移。我们的工作在理解微管网络和其他大分子拥挤系统中的细胞内扩散运输方面具有意义，并可能导致合成聚合物系统中的运输增强。
2020-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effects of polymer polydispersity on the phase behaviour of colloid-polymer mixtures
我们研究了单分散硬球胶体和多分散非吸附聚合物的混合物在其$θ$ -点的平衡行为，使用Asakura-Oosawa模型内处理的自由体积近似。我们的重点是实验相关的情况下，整个系统的聚合物链长度的分布是固定的。相图计算使用矩自由能方法，我们表明，平均聚合物的大小$ξ_{\rm c}$在气-液相分离第一次发生随着聚合物的多分散性$δ$。相应地，在固定的平均聚合物尺寸下，多分散性有利于气-液共存，但延迟了流体-固体分离的开始。另一方面，我们发现具有不同的$δ$，但相同的{ \em质量平均}聚合物链长的系统具有几乎多分散性无关的相图。我们的结论与以前的计算相比，半巨正则的情况下，其中施加的聚合物化学势，这预测流体-固体共存的气-液在某些地区的相图。我们的研究结果表明，这有点违反直觉的结果出现，因为在系统中的实际聚合物的尺寸分布被转移到较小的尺寸相对于聚合物储层分布。
2005-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elasticity dominated surface segregation of small molecules in polymer mixtures
利用平均场和自洽场论研究了二元高分子混合物中小分子向自由表面的迁移现象。通过提出一个自由能泛函，明确地结合聚合物基体弹性，我们计算的迁移体积分数，并表明，它显着降低样品的刚度增加。体积模量的估计值表明，橡胶类材料的效果应该是实验观察。这提供了一种控制聚合物混合物中表面迁移的简单方法，并且可以在表面迁移通常导致产品功能降低的工业配方中发挥重要作用。
2015-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Single-molecule force spectroscopy with photoluminescent semiconducting polymers: Harnessing entropy
我们讨论了最近的实验突破的影响，它使用荧光掺杂的柔性半导体聚合物，构建一个单分子传感器，可以检测超弱力的分子环境中，灰度下降到300毫微微牛顿。
2018-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Canonical Simulation Methodology to Extract Phase Boundaries of Liquid Crystalline Polymer Mixtures
我们报告了一种新的多尺度模拟方法来定量预测的热力学行为的聚合物混合物，表现出阶段与破碎的取向对称性。我们的系统由低聚物和棒状介晶的二元混合物组成。使用粗粒度的分子动力学（CGMD）模拟，我们推断的拓扑结构的温度依赖性的自由能景观的概率分布的组件。该混合物表现出作为两个温度标度的函数的双晶相和近晶相，向列相-各向同性温度$T_{NI}$和$T_c$，该转变控制聚合物分层。使用聚合物分散液晶（PDLCs）的平均场自由能，与适当选择的参数值，我们构建了一个平均场相图，半定量地匹配从CGMD模拟得到的。我们的研究结果适用于合成和生物大分子的混合物，进行相分离和定向，从而产生液晶相。
2021-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Gelation impairs small molecule migration in polymer mixtures
聚合物混合物中低分子量组分的表面分离导致工业制剂的降解。我们报道了在低聚物-聚合物和低聚物-凝胶体系中，温度淬火后同时发生相分离和表面迁移现象。我们计算平衡和随时间变化的移民密度分布和润湿层厚度，粗粒度的分子动力学和介观流体动力学模拟表明，在低聚物凝胶系统的表面迁移显着减少，由于网络弹性。此外，凝胶中的相分离过程显著减慢，修改了Lifshitz-Slyozov-Wagner（LSW）定律$\ell(τ) \sim τ^{1/3}$。我们的工作允许合理设计的聚合物/凝胶低聚物混合物具有可预测的表面偏析特性。
2019-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics predicts a stable microdroplet phase in polymer-gel mixtures undergoing elastic phase separation
我们研究的热力学的二元混合物的少数组分的体积分数小于所需的量，以形成一个平坦的界面，并表明，占主导地位的平衡相的混合物的表面张力形成一个单一的宏观液滴。凝胶-聚合物混合物中的弹性相互作用使具有多个液滴的相稳定。使用平均场自由能，我们计算的液滴的大小作为一个函数的界面张力，弗洛里参数，和弹性模量的凝胶。我们的研究结果说明了弹性相互作用的作用，在支配的相行为的生物聚合物进行液-液相分离。
2023-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Formation and kinetics of transient metastable states in mixtures under coupled phase ordering and chemical demixing
我们目前的理论和模拟的同时在聚合物-液晶混合物中的化学分层和相序的条件下，各向同性-各向同性相分离是亚稳态的各向同性-双相变。据发现，中间相的形成过程中，由一个短暂的亚稳相，周围的有序相，其寿命是一个函数的比例的扩散取向迁移率。结果表明，聚合物-液晶混合物中的动力学相序类似于聚合物溶液中的动力学结晶。
2009-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
From Capillary Condensation to Interface Localization Transitions in Colloid Polymer Mixtures Confined in Thin Film Geometry
根据毛细管凝聚和界面局域化转变的理论，采用蒙特卡罗模拟方法，对处于两个相互排斥的无结构壁面之间的胶体-聚合物混合物的Asakura-Oosawa（AO）模型进行了模拟和分析.选择聚合物与胶体尺寸比q=0.8，并研究D=3至D=10胶体直径厚度范围内的超薄膜，使用巨正则蒙特卡罗方法;通过有限尺寸标度分析相变，正如之前关于体相系统和相同类型壁之间限制的工作一样。与后者不同的是，这里使用的是不等价的壁：虽然左壁对聚合物和胶体都有一个硬核排斥，但在右壁处，存在一个仅作用于胶体的可变强度的额外方阱排斥。我们研究了如何通过这种限制来修改已经在大体积中发生的富胶体和贫胶体相的相分离。当壁面-胶体相互作用的不对称性增加时，过渡的特征从毛细凝聚型平滑地转变为界面局域型。这些过渡的临界行为进行了讨论，以及胶体和聚合物的密度分布在整个膜中的各个阶段，并在平行于限制壁的方向上的界面波动的相关性。对这些现象的实验可观测性也作了简要的讨论。
2008-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Monte Carlo simulations of the solid-liquid transition in hard spheres and colloid-polymer mixtures
采用恒压下的蒙特卡罗模拟研究了硬球和胶体-聚合物混合物中液-固相变的共存和界面性质。后一种系统被描述为一个单组分的Asakura-Oosawa（AO）模型，其中聚合物的自由度通过一个有吸引力的部分，在胶体-胶体相互作用的有效潜力。对于所考虑的AO模型，聚合物储层填充分数为eta_p^r=0.1，胶体-聚合物尺寸比为q=sigma_p/σ=0.15（其中sigma_p和sigma分别为聚合物和胶体的直径）。非均匀固-液体系的制备方法是将面心立方固相置于矩形模拟箱的中间，与相邻的主体液体形成两个界面。通过分析不同压力和不同系统尺寸下的晶区生长，得到了共存压力p_co，硬球系统的p_co=11.576 k_BT/sigma^3，AO模型的p_co=8.0 k_BT/sigma^3（其中k_B为玻耳兹曼常量，T为温度）。引入了几个序参量来区分固相和液相，并描述界面性质。根据固液界面的毛细波展宽，可以得到（100）晶面的界面刚度，硬球系统的γ =0.49 k_BT/σ ^2，AO模型的γ =0.95 k_BT/σ ^2。
2010-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Persistence of slow dynamics in Tb(OETAP)$_2$ single molecule magnets embedded in conducting polymers
利用μ子自旋共振（$μ$ SR）研究了Tb（OETAP）$_2$单离子磁体在体材料中以及嵌入PEDOT：PSS聚合物导体中的自旋动力学.特征自旋波动时间的特征在于高温激活的趋势，在320 K左右的能量势垒，并通过低温隧穿制度。当单离子磁体嵌入到聚合物中时，即使在低温下，能垒也仅略微降低，并且波动时间保持在相同的数量级。这一发现表明，这些单分子磁体保留了它们的特性，如果与导电聚合物的特性相结合，则会产生对有机自旋电子学具有潜在兴趣的混合材料。
2016-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Experimental tests of the correlated chromophore domain model of self-healing in a dye-doped polymer
温度依赖性的光降解和恢复研究Dipserse橙11（DO11）染料溶解在聚（甲基丙烯酸甲酯）和聚苯乙烯聚合物主机被用来作为最近提出的相关发色团域模型的测试。[1]该模型假定染料分子形成域或聚集体。聚合的本质或它如何介导自我疗愈还没有很好的理解。在本文中，我们提出了定性的证据，支持这一假设，即染料分子发生变化的互变异构体状态具有较高的偶极矩和氢键与胺和酮氧的聚合物。在聚合物链中，这些分子的分组形成了我们所说的结构域，结构域中分子之间的相互作用使它们对光降解更鲁棒，并介导自我修复。
2013-01-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
The conformational evolution of elongated polymer solutions tailors the polarization of light-emission from organic nanofibers
聚合物纤维目前被用于非常重要的技术中。它们的创新性能主要由聚合物大分子在外部机械力或静电力诱导的伸长下的行为决定，表征纤维拉伸过程。虽然在强拉伸条件下生产的聚合物纤维中观察到增强的物理性能，但对聚合物分子的工艺诱导的纳米级组织的研究不可用，并且大多数纤维性能仍然是在经验基础上获得的。在这里，我们揭示了电纺纳米纤维中半柔性聚合物的取向特性，这使得活性纤维的偏振特性得到精细控制。在静电伸长的半稀释液的解决方案的聚合物链的构象演化的建模和模拟表明，分子几乎完全拉伸从喷射开始不到1毫米内，增加在喷射中心的聚合物轴向取向。通过偏振近场光学显微镜对单个纤维的局部二向色性的纳米尺度映射首次揭示了分子顺序的内部空间变化的存在，即存在具有轴向排列的分子的芯和具有几乎径向取向的分子的鞘。这些结果允许操纵和定制重要和特定的光纤特性，如这里所示的发射光的偏振。
2014-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Strain hardening in bidisperse polymer glasses: Separating the roles of chain orientation and interchain entanglement
通过研究不同长度的链的混合物，分离了缠结和链取向对玻璃态聚合物应变硬化的影响。模拟结果表明，在单分散体系和双分散混合物中，即使是缠结链和非缠结链混合，给定链长的分子的取向也是相同的。此外，混合物中的应力等于单分散体系中应力的加权平均。这些结果表明，链有助于独立的应变硬化，链取向是由与周围的玻璃的局部相互作用确定的，并且缠结在通常研究的应变范围内在应变硬化中至多起间接作用。我们讨论这些结果的背景下，最近的微观理论。
2009-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Microheterogeneity and Single-Molecule Mixture Science: An Introduction
本预印本针对目前无法在结构明确的有机分子层面构建微观异质性分子体系的问题，结合此前单分子混合态研究，详细探讨了微观异质性与“单分子混合物”概念，为相关分子体系构建提供思路。
2024-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Persistent Free Volume Governs (Anti)plasticization in Chitosan-Water Mixtures
Princeton University（普林斯顿大学）
研究通过分子动力学模拟揭示壳聚糖-水混合物中自由体积区域的可访问性调控塑化与反塑化机制，阐明了聚合物相互作用对材料性能的影响。
2026-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
