Co-non-solvency: Mean-field polymer theory does not describe polymer collapse transition in a mixture of two competing good solvents
智能聚合物是一类现代聚合物材料，通常在溶剂混合物中表现出不可预测的行为。其中一个现象是共同无偿付能力。对于给定的聚合物，当两种（完全）可混溶且竞争的良好溶剂混合在一起时，发生共非溶解性。结果，相同的聚合物在中间混合比内坍缩成紧凑的小球。更有趣的是，当溶剂质量保持良好并且甚至通过添加更好的助溶剂而变得越来越好时，聚合物塌陷。这是一个令人困惑的现象，是由强烈的局部浓度波动驱动的。由于离散粒子的相互作用的性质，Flory-Huggins型平均场参数变得不合适。在这项工作中，我们扩展了先前提出的共同无偿付能力效应的分析[Nature Communications 5，4882（2014）]。我们解释了为什么共同非溶解性是一个通用的现象，可以理解的竞争性置换（共）溶剂组分的热力学处理。这种竞争可导致在溶剂质量改善时聚合物塌陷。不需要特定的化学细节来理解这些复杂的构象转变。因此，预期宽范围的聚合物在竞争良溶剂中表现出类似的可重入线圈-小球-线圈转变。
2015-02-02 cond-mat.soft
Driven translocation of a flexible polymer through an interacting conical pore
我们使用Langevin动力学模拟研究了柔性聚合物通过相互作用的锥形孔的驱动易位。我们发现，对于一个固定值的外力和孔聚合物的相互作用强度，在孔内的单体的平均停留时间显示出非单调的变化与孔顶角$α$。我们解释这种行为使用自由能参数明确占孔聚合物的相互作用和外部驱动。我们的理论观察证实了模拟结果的平均易位时间的孔聚合物的相互作用和外部驱动力的变化。
2021-02-16 cond-mat.soft
Semi-Flexible Polymer in a Uniform Force Field in Two Dimensions
在一个简单的二维模型中，研究了一端固定在均匀力场中的半柔性高分子链的构象性质。递归关系推导出的配分函数，然后迭代数值。我们计算的角度波动的聚合物的力场和平均聚合物的配置的方向作为函数的弯曲刚度，链长，链取向在锚定点，和场强。
2001-10-08 cond-mat.soft
Flexible polymer confined inside a cone-shaped nano-channel
在许多实验情况下，聚合物在锥形几何形状中的纳米尺度限制发生。本文采用分子动力学模拟方法对柔性聚合物在锥形纳米通道中的运动进行了理论研究。研究了通道内单体的分布、受限聚合物的构型、作用在聚合物上的熵力以及它们对通道和聚合物参数的依赖性。理论和仿真结果吻合得很好。在模拟中测量了由通道的不对称形状引起的聚合物上的熵力，并且发现其幅度相对于热能是显著的。所获得的力对通道参数的依赖性可能是有用的锥形纳米通道的设计。
2016-02-23 cond-mat.soft
Flory-Huggins theory for athermal mixtures of hard spheres and larger flexible polymers
一个简单的分析理论的混合物的硬球和较大的聚合物排除体积相互作用的发展。该混合物显示出广泛的不溶性。对于具有强排斥体积相互作用的大聚合物，在分层的临界点处单体的密度随着聚合物长度的平方根而减小，而球体的密度趋于恒定。这与硬球和理想聚合物的混合物的行为非常不同，这些混合物虽然比具有排除体积相互作用的聚合物的混合物更难混溶，但在分层的临界点处具有高得多的聚合物密度。该理论适用于完整范围的混合物的球体与灵活的聚合物，从那些具有强大的排斥体积相互作用的理想聚合物。
2002-06-17 cond-mat.soft
Thermodynamics of tubelike flexible polymers
本文介绍了短管状柔性聚合物的一般相行为。几何厚度约束通过全局曲率曲率半径的概念来实现。我们使用先进的蒙特卡罗抽样方法来模拟小珠棒聚合物模型与非键合单体之间的Lennard-Jones相互作用。我们分析能量波动和结构量来分类构象假相。我们发现，管的厚度影响简单管状聚合物的热力学行为显着，即，对于给定的温度，二级结构的形成强烈地依赖于管的厚度。
2009-07-17 cond-mat.soft
Substrate Adhesion of a Nongrafted Flexible Polymer in a Cavity
在接触密度链增长的研究中，我们调查的溶解度-温度伪相图的晶格聚合物在一个有吸引力的表面空腔。除了吸附和解吸的构象的主要阶段，我们发现许多子阶段的崩溃和扩展的结构。
2007-10-23 cond-mat.soft
Non-affine displacements in flexible polymer networks
探讨了仿射假设在柔性聚合物网络建模中的有效性。为此，嵌入在聚丙烯酰胺凝胶中的荧光示踪珠的位移通过共聚焦显微镜剪切变形下进行定量，并记录这些位移从仿射响应的偏差。凝胶内的非亲和力被量化为聚合物链密度和交联浓度的函数。观测结果与目前的聚合物网络非亲和性理论定性一致。在聚丙烯酰胺凝胶中测量的非亲和性程度表明存在结构不均匀性，这可能是由于凝胶制备过程中的非均相反应动力学。此外，聚丙烯酰胺凝胶的宏观弹性被确认为按照柔性聚合物网络弹性的标准模型表现。
2010-11-28 cond-mat.soft
Bidisperse ring polymers: topological glass to stacking
通过大规模分子动力学模拟发现，向刚性环形聚合物拓扑玻璃中引入柔性环形聚合物可促使其熔化，并在排阻相互作用驱动下由类团簇玻璃结构演变为堆叠柱状结构。
2023-05-18 cond-mat.soft
An infinitely long flexible polymer chain in between two parallel plates
我们考虑了一个完全定向的自回避行走模型在立方晶格上模拟的构象的无限长的限制柔性聚合物链;和限制条件是由两个平行的无热板。受限的聚合物体系是在良好的溶剂条件下，我们重新考虑这个问题，以解决任何长度的链，也为任何板之间的分离的实际聚合物的模型。利用基于生成函数技术的解析计算方法，导出了受限高分子链的平衡统计。得到了受限链的受限力、表面张力和受限链的单体密度分布。我们提出的计算方法是适合于了解热力学的任意长度的限制聚合物链。
2021-06-17 cond-mat.soft
Freezing and collapse of flexible polymers
本文利用复杂的链增长方法，分析了简单立方和面心立方晶格上柔性高分子链的冻结和坍缩相变。相反，在一定的参数范围内，这两个构象转变被发现合并在热力学极限的键波动聚合物模型，我们得出结论，从我们的结果，这两个过渡保持良好分离的无限长链的限制。这种性质上不同的行为的原因可能是由于在这里考虑的晶格模型中的超短吸引力相互作用范围。
2009-02-13 cond-mat.soft
Straightening of Thermal Fluctuations in Semi-Flexible Polymers by Applied Tension
我们调查的传播突然施加的张力沿热激发半柔性聚合物使用解析近似，缩放参数和数值模拟。这个问题本质上是非线性的。我们发现亚扩散传播的动力学指数为1/4。通过推广的内部弹性，我们表明，紧张的字符串表现出定性不同的张力配置文件和传播的指数为1/2。
1996-10-11 cond-mat.soft
Simulating the collapse transition of a two-dimensional semiflexible lattice polymer
通过平均场论和计算机模拟已经揭示了聚合物的塌缩转变的性质受其弯曲刚度$ε_{\rm b}$的影响。在二维空间中，最近的分析工作表明，只要$ε_{\rm b}$为正，部分定向晶格聚合物的塌缩跃迁总是一级的[H.周{ \em等}，物理修订信函{ \bf 97}，158302（2006）]。本文采用蒙特卡罗模拟系统地研究了弯曲刚度对二维点阵聚合物静态性能的影响。得到了系统在零力时的相图。根据$ε_{\rm b}$和温度$T$，聚合物可以处于三种相态之一：晶体、无序小球或溶胀卷曲。晶体-小球转变是不连续的，小球-线团转变是连续的。在中等或高值的$ε_{\rm b}$的中间球状相消失，聚合物只有一个不连续的晶体线圈的转变。当施加外力时，力诱导的塌缩转变将是连续的或不连续的，这取决于聚合物在零力下最初是处于球状相还是结晶相。模拟结果还显示了一个有趣的标度行为的聚合物在力诱导的球线圈转变。
2008-01-07 cond-mat.soft
Freezing and Collapse of Flexible Polymers on Regular Lattices in Three Dimensions
我们分析了一个简单的模型的简单立方和面心立方晶格上的柔性聚合物链的结晶和崩溃转变的复杂的链增长的方法。相反，在一定的参数范围内，这两个构象转变被发现合并在热力学极限的键波动聚合物模型，我们得出结论，从我们的结果，这两个过渡保持良好分离的无限长链的限制。这种性质上不同的行为的原因可能是由于在这里考虑的晶格模型中的超短吸引力相互作用范围。
2007-10-25 cond-mat.soft
Passive polymers in active turbulence undergo a collapse-stretch transition
School of Physics and Astronomy, The University of Edinburgh（爱丁堡大学物理与天文学院）
本文通过混合模拟研究活性向列流体中的柔性被动链，揭示其随链长由塌缩转向拉伸的转变及缺陷介导机制。
2025-09-27 cond-mat.soft
Role of temperature and alignment activity on kinetics of coil-globule transition of a flexible polymer
利用分子动力学模拟研究了含活性珠的柔性高分子链在从良溶剂到不良溶剂条件下骤冷后从线团到小球转变的非平衡动力学。通过众所周知的Vicsek类对齐规则引入每个珠子的活动，由于该规则，珠子的速度试图朝向其相邻珠子的平均方向对齐。我们调查的作用，淬火温度与不同的活动，在此聚合物的崩溃。我们发现，虽然对于较低的活动的动力学保持定性相似的不同的温度下，较高的活动可以识别出显着的差异。
2022-02-04 cond-mat.soft
The coil-globule transition of polymers of long rigid monomers connected by flexible spacers
提出了一个简单的高分子刚性长链段模型，该刚性长链段通过排斥体积排斥和短程吸引相互作用。该模型聚合物的线团-小球转变是强烈的一级转变，小球是结晶的，与小球共存的线团是溶胀的。在低阶截断维里膨胀示出提供一个非常差的近似的自由能，所以细胞理论被用来计算小球的自由能。
1997-07-28 cond-mat.soft
Polymer collapse and crystallization in bond fluctuation models
虽然单一长链聚合物在不良溶剂中的$Θ$ -塌缩通常是连续（三临界）相变，但也有例外，其中它被不连续结晶（液体$\leftrightarrow$固体）转变抢先。对于键涨落模型的一个版本（一个模型，其中单体被表示为$2\times 2\times 2$立方体，并且键的长度可以在2和$\sqrt{10}$之间），最近由F. Rampf { \it等人}长但{ \it有限}链存在明显的塌缩和结晶转变。但是当链长变为无穷大时，两个转变温度收敛到相同的$T^*$，即无限长的聚合物立即坍缩成固态。我们通过观察聚合物在Rampf中结晶来解释这一点{ \it et al.}模型为非平凡立方晶体结构（“A15”或“Cr $_3$ Si”Frank-Kasper结构），其具有许多简并基态，因此具有Bloch壁。如果控制聚合物的生长，使得只有一个基态被填充并且布洛赫壁被完全避免，则液-固转变是平滑的交叉，而根本没有任何急剧的转变。
2013-06-19 cond-mat.soft
Deformation of Equilibrium Shape of a Vesicle Induced by Injected Flexible Polymers
利用场论方法，我们研究了封闭的柔性聚合物诱导的囊泡的平衡形变，这是一个简单的药物传递系统或内吞作用的模型。为了计算该体系的总自由能，需要计算膜的弯曲弹性能、聚合物的构象熵以及它们之间的相互作用。为此，我们结合相场论的膜和自洽的场论的聚合物。对轴对称形状的耦合模型系统的模拟显示了引入聚合物引起的囊泡的形状变形，我们研究了囊泡形状的稳定性对聚合物链长和囊泡的填充比的依赖性。我们提出了一个简单的模型计算，显示了相对稳定的扁长的形状相比，扁圆的形状。
2010-11-17 cond-mat.soft
Elongation and fluctuations of semi-flexible polymers in a nematic solvent
我们直接观察了溶解在杆状{ \it fd}病毒的双相中的单聚合物，其持久长度范围为$\ell_p=0.05$至16 $μ$ m。具有足够大的余辉长度的聚合物在背景溶剂的各向同性-相变处经历线圈-棒转变。我们定量分析了半柔性聚合物的横向波动，并表明在长波长下，它们是由波动的背景光驱动的。我们提取的Odijk偏转长度和弹性常数的背景下，从数据的相位。
2004-01-12 cond-mat.soft
Activity induced collapse and re-expansion of rigid polymers
我们研究了自推进粒子浴中刚性细丝的弹性性质。我们发现，虽然完全灵活的长丝单调膨胀时，增加的推进力的强度，刚性长丝软化为中等活动，崩溃成亚稳态发夹的中间强度，并最终重新扩大时，周围的流体的活动强度是大的。长丝随浴活性的这种塌陷和再膨胀使人想起在不同浓度的多价盐存在下在聚电解质中观察到的行为。
2014-11-17 cond-mat.soft
Packing and ejection dynamics of polymers: Role of confinement, polymer stiffness and activity
本研究通过Langevin动力学模拟发现，聚合物刚性、活性和衣壳几何形状显著影响其包装与喷射动力学，增加活性可加速过程且对半柔性聚合物效果更显著。
2024-07-26 cond-mat.soft
Active polymer rings: activity-induced collapse and dynamical arrest
我们调查，使用数值模拟，孤立的活性环聚合物的构象。我们发现，它们的行为关键取决于它们的大小：短环（$N \lesssim$ 100）膨胀，而较长的环（$N \gtrsim$ 200）崩溃，在足够高的活动。通过研究导致稳态的非平衡过程，我们发现了一个通用的路线驱动这两种结果，我们强调的空间相互作用的核心作用，在与线性链的差异，拓扑结构的保守性。我们进一步表明，通过观察不同的观测值，塌陷环被逮捕，所有这些都强调了在稳定状态下存在一个非常长的时间尺度，与塌陷部分的内部动力学相关。最后，我们发现在某些情况下，坍缩态绕着它的轴旋转。
2021-03-01 cond-mat.soft
Statistical Properties of a Polymer Globule Formed during Collapse with the Irreversible Coalescence of Units
研究了溶剂质量急剧下降时聚合物链的崩溃。在塌缩期间，在空间中足够接近地出现的任何一对聚合物单元具有一定概率形成不可逆交联的可能性，从而防止形成簇之间的链材料的相互渗透。通过计算机模拟得到了不同尺度下具有不同空间链堆积的球状结构。它示出，在空间中的两个单体之间的接触的概率的依赖，其中S是单体之间的距离沿链，再现了一些以前在实验中观察到的三维染色质包装的分析的特征。分子内接触地图的聚类分析，使人们有可能表达的假设，有特征离散的层次结构水平的聚合物包装与数论起源的罕见事件统计和固有的个人地图内和染色体间的接触。
2019-11-06 cond-mat.soft
Accuracy of the blob model for single flexible polymers inside nanoslits that are a few monomer sizes wide
de Gennes的blob模型在高分子物理的各种问题中得到了广泛的应用。当每个团状物内的单体数量足够大时，该模型在理论上是适用的。对于受限的柔性聚合物，这需要受限的几何形状比单体尺寸大得多。本文利用分子动力学模拟，研究了聚合物在单单体到多单体纳米狭缝中的相对极限。研究了聚合物在纳米缝内的伸展、板上的约束力以及约束聚合物的有效弹性常数。尽管斑点模型的理论局限性，模拟结果与斑点模型解释得很好。静态性能和动态弹性常数的聚合物观察的协议。给出了聚合物的动态弹性常数与小滴内单体数目无关的条件的理论描述。我们的结果的局限性的斑点模型的适用性，可以在纳米技术设备的设计是有用的。
2015-01-13 cond-mat.soft
Accelerated Collapse Kinetics of Charged Polymers in Good Solvent: Role of Counterion Condensation
该研究通过粗粒化分子动力学模拟揭示良溶剂中反离子凝聚驱动带电聚合物加速坍缩的机制，发现其动态标度指数小于中性聚合物，反离子价态等因素影响坍缩效率，为理解生物分子动力学提供新视角。
2025-04-17 cond-mat.soft
Directed translocation of a flexible polymer through a cone-shaped channel
对熵驱动的柔性聚合物在锥形通道中的定向迁移进行了理论研究和计算机模拟。对于给定的通道长度，作用在聚合物上的熵源的有效力被计算为通道顶角的函数。研究发现，易位时间是顶角的非单调函数。随着顶角从零开始增加，移位时间呈现出最小值，然后是最大值。此外，它被发现，无论顶角的值，易位时间是一个均匀的通道长度的递减函数。理论和仿真的结果是在良好的定性一致。
2012-11-13 cond-mat.soft
Activity-enhanced shear thinning of flexible linear polar polymers
本研究通过模拟与解析对比，发现极性活性显著增强柔性聚合物在剪切流中的拉伸、收缩及剪切变稀行为，且该效应由活性决定，高活性下趋于饱和，高剪切下回归被动行为。
2025-05-23 cond-mat.soft
Simple flexible polymers in a spherical cage
我们报告的结果蒙特卡罗模拟调查一个简单的模型内的灵活的均聚物的球形约束的效果。我们使用并行回火方法结合多直方图重新加权分析和多正则模拟，在很宽的温度范围内，这使我们能够描述的聚合物的行为，并定位冻结和崩溃转变的物理观测。我们发现一个强大的效果的球形约束的崩溃过渡的位置，而冻结过渡几乎没有影响。
2012-12-26 cond-mat.soft
Coil-to-globule collapse of active polymers: a Rouse perspective
本文推导了切向活性聚合物的有效 Rouse 模型，扩展至有限弯曲刚度后，成功捕捉了线圈到球状塌缩转变，并确定了能统一数值数据的 Peclet 数定义。
2024-07-15 cond-mat.soft
Molecular theory of electrostatic collapse of dipolar polymer gels
我们发展了一个新的定量分子理论的液相偶极聚合物凝胶。我们将聚合物网络的单体单元建模为由波动距离分开的一对带电位点。在无规相近似下，我们首次得到了偶极凝胶静电自由能的解析表达式。根据偶极-偶极相互作用的耦合参数和偶极长度与子链Kuhn长度的比率，我们描述了由静电相互作用在良溶剂制度中诱导的凝胶坍塌为一级相变。这种转变可以实现在合理的物理参数的系统（温度，溶剂介电常数，和单体单元的偶极矩）。所得结果可潜在地用于刺激响应性聚合物凝胶和微凝胶的现代应用，例如药物递送、纳米反应器、分子摄取、涂层、超吸收剂等。
2021-03-06 cond-mat.soft
Unconventional ordering behavior of semi-flexible polymers in dense brushes under compression
使用粗粒珠弹簧模型的半柔性大分子形成的聚合物刷，聚合物的结构和动力学进行了研究，不同的链刚度和接枝密度。选择接枝链的锚定条件，使得它们的第一个键沿着基底平面的法线取向。压缩这样的半柔性刷的平面活塞被观察到是一个两阶段的过程：对于小的压缩链收缩的“屈曲”变形，而较大的压缩链表现出集体（几乎均匀）的弯曲变形。因此，刚性聚合物刷经历集体键重取向的2阶相变。因此，将刚性刷保持在给定的压缩程度所需的压力明显小于由完全柔性的聚合物链制成的其他相同的刷！虽然刷高度和在垂直于基底的z方向上的链线性尺寸都随着链刚度的增加而单调增加，但横向（xy）链线性尺寸在中间链刚度处表现出最大值。增加接枝密度导致这些横向尺寸的强烈减小，与指数衰减相容。还研究了移除压缩活塞后的恢复动力学，发现其随时间遵循幂律/指数衰减。一个简单的平均场理论考虑，占压缩下的半柔性聚合物刷的屈曲/弯曲行为，建议。
2014-01-27 cond-mat.soft
Thermodynamics of the Adsorption of Flexible Polymers on Nanowires
广义系综模拟使一个有吸引力的nanostring附近的粗粒度模型聚合物的复杂的吸附方案的研究，代表一个nanosinel纳米线。我们进行正则和微正则统计分析，调查聚合物的结构转变，并讨论它们对温度和模型参数，如有效的线的厚度和吸引力强度的依赖。结果是聚合物相的完整超相图，其位置和稳定性受到纳米线的有效材料性质和热波动强度的影响。在吸附状态下的主要结构聚合物相包括附着或缠绕在金属丝上的致密液滴，以及类似于理想硼纳米管的具有三角形图案的管状构象。转换的分类进行微正则拐点分析。
2015-03-05 cond-mat.soft
The Role of annealed defects on conformational statistics of a selfavoiding semi-flexible polymer chain: Exact Results (I)
研究了含缺陷的半柔性高分子单链的平衡统计。缺陷沿着二维和三维中的线布置，并且单体与缺陷的现场电位相互作用。一个完全有向的自回避行走模型在二维和三维中使用来描述的热动力学行为的链中存在的m个缺陷。我们已经发现，半柔性聚合物链的构象的数量可以通过引入这样的缺陷来控制，使得链构象的特定部分可以根据我们合成聚合物-纳米聚集体的要求被抑制或填充。我们讨论了退火缺陷的作用，其Q实现和m缺陷的分析，即。e.当缺陷与半柔性链的单体处于热平衡时。
2020-03-29 cond-mat.soft
Effects of disorder and chain stiffening on the elasticity of flexible polymer networks
我们研究如何分布的轮廓长度和高拉伸硬化的个别链段影响的宏观剪切模量的柔性聚合物凝胶，使用二维数值模型，其中聚合物段形成三角形网络和无序引入通过改变它们的轮廓长度。我们表明，在相关的参数范围内：（i）的非仿射贡献的剪切模量是可以忽略不计的，即玻恩近似是令人满意的;（ii）的剪切模量是占主导地位的贡献来自平衡链张力。此外，在节点处的机械平衡引起链段的端到端距离和轮廓长度之间的特定相关性，这必须被适当地考虑以构建链压力和剪切模量的合理估计。
2016-10-27 cond-mat.soft
Scaling regimes of a semi-flexible polymer in a rectangular channel
我们推导出的扩展统计和限制自由能的半柔性聚合物局限于一个通道与矩形横截面的标度关系。我们的动机是最近的数值结果[Gupta { \em et al.}，JCP { \bf 140}（2014）214901]指出，与方形通道相比，矩形通道中的拉伸波动非常不同。我们的结果对于解释当前对限制在纳米通道中的DNA分子的实验具有直接相关性，因为许多实验是针对具有大纵横比的矩形通道进行的，而理论和模拟结果通常是针对方形通道获得的。
2015-03-06 cond-mat.soft
Characterizing the Interplay between Polymer Solvation and Conformation
柔性分子的构象转变，特别是那些由疏水效应驱动的构象转变，往往会受到去溶剂化障碍的阻碍。对于这样的转变，因此重要的是表征和理解溶剂化和构象之间的相互作用。使用专门的分子模拟，在这里，我们进行这样的表征在水中溶解的疏水性聚合物。我们发现，一个外部的潜在的，这不利于扰动的聚合物水合水，可以触发线圈到球或崩溃过渡，和崩溃和扩展状态的相对稳定性可以量化的强度所需的潜力。我们的研究结果还提供了机制的崩溃过渡的见解，突出了聚合物崩溃收益通过形成一个足够大的非极性集群，集体水密度波动在稳定这样的集群中发挥了重要作用。我们还研究了在辛烷，一种非极性溶剂中的疏水聚合物的崩溃，有趣的是，我们发现，过渡的机械细节是定性类似于在水中。
2021-03-13 cond-mat.soft
Unusual transformation of polymer coils in a mixed solvent close to the critical point
我们发现了二元溶剂（硝基乙烷+异辛烷）中聚合物线团在临界温度附近的不寻常行为。溶剂组分的折射率非常接近，使得临界乳光相对较弱，从而使我们能够同时观察到聚合物线圈的布朗运动和临界波动的发散相关长度。当接近临界温度时，聚合物线圈表现出一个膨胀-再膨胀-膨胀-塌陷的转变。虽然第一阶段（膨胀-再膨胀）可以用Brochard和de Gennes的理论来解释，但随后的膨胀-塌陷转变是一种迄今为止尚未观察到的新的意外现象。我们认为这种效应是普遍的，并将其归因于聚合物线圈内溶剂的微相分离。
2018-07-26 cond-mat.soft
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
Ground-state properties of tubelike flexible polymers
在这项工作中，我们调查的结构特性的本地状态的一个简单的模型短的灵活的均聚物，单体侧链的空间影响有效地引入了厚度约束。这种几何约束通过全局曲率半径的概念来实现，并影响基态结构的构象拓扑。一个系统的分析允许的厚度依赖的分类占主导地位的基态拓扑结构。事实证明，螺旋结构，股，环和线圈是自然的，这种管状物体的内在几何形状。
2010-02-10 cond-mat.soft
Elongation/Compaction of Giant DNA Caused by Depletion Interaction with a Flexible Polymer
用单DNA观察法研究了柔性聚合物PEG对巨DNA结构的影响。在稀释的DNA条件下，单个DNA通过离散的螺旋-小球转变呈现紧凑状态，而在浓缩溶液中，DNA分子通过宏观相分离表现出延伸的构象。DNA拉伸状态的长轴长度比紧凑状态的长轴长度大约1000倍。相分离在高DNA浓度发生在较低的PEG浓度比在低DNA浓度的压实。这些相反的变化在DNA分子的构象解释的自由能，包括耗尽相互作用。
2005-09-29 cond-mat.soft
Rationalizing polymer swelling and collapse under repulsive to highly attractive cosolvent conditions
用隐溶剂、显共溶剂Langevin动力学计算机模拟研究了一种通用均聚物在不同相互作用强度下的坍塌和溶胀行为。系统的研究表明，聚合物溶胀是最大的，如果单体-单体和单体-共溶质相互作用是弱吸引力。在最膨胀的状态下，线圈内的共溶质密度是显着的块状和均匀的。然而，高度吸引力的单体共溶质相互作用，被发现诱导链的崩溃，在相反的情况下，由纯粹的排斥性共溶剂引起的崩溃，表现出显着增强的共溶质密度内的球。因此，坍缩态，虽然看起来相似的第一眼看，可能会导致非常不同的机制与不同的最终结构和热力学性质。两个理论模型，一个是基于一个有效的单组分描述，其中的cosolutes已被整合出来，和一个完全的双组分Flory-de Gennes模型，支持上述模拟结果，并用于解释。特别是，图片的支持，崩溃在高度吸引力的共溶剂是由交联样的桥接效应，而吸引力的宽度共溶质的大小的比例起着至关重要的作用背后的机制。只有当聚合物-共溶质相互作用不太短时，才能观察到溶胀效应。我们的研究结果可能是重要的共溶质对聚合物和蛋白质构象结构的影响的解释，特别是高度吸引力的相互作用的组合，如尿素，氯化钆，碘化钠，或氯酸钠附近的肽样部分提供。
2012-11-05 cond-mat.soft
Polymer chain collapse induced by many-body dipole correlations
我们提出了一个简单的分析理论的柔性聚合物链溶解在一个良好的溶剂中，携带永久自由取向的偶极子的单体。我们考虑到偶极的相关性内的随机相近似（RPA），以及在内部聚合物体积相对于本体溶液的介电异质性。我们证明，偶极相关的单体可以考虑作为成对的，只有当聚合物链是在一个线圈构象。在这种情况下，偶极相关通过永久偶极的Keesom相互作用表现出来。另一方面，介电异质性效应（介电失配效应）导致聚合物线圈的单体之间的有效相互作用。这两种效应都可以通过对单体-单体体积相互作用的第二维里系数进行重正化来考虑。我们确定，在溶剂介电常数超过聚合物材料介电常数的情况下，介电失配效应与偶极吸引相互作用竞争，导致聚合物线圈膨胀。在相反的情况下，介电失配效应和偶极吸引相互作用导致聚合物线圈塌陷。我们用多体理论分析了单体偶极关联引起的线团-小球跃迁。我们表明，占偶极相关性高于成对的平滑这种纯静电驱动的线圈球过渡的聚合物链。
2017-03-16 cond-mat.soft
Phase behaviour of two-component bottle-brush polymers with flexible backbones under poor solvent conditions
通过分子动力学模拟研究了在不良溶剂条件下具有完全柔性主链的双组分瓶刷聚合物的相行为，使用粗粒珠弹簧模型和高达$N=40$有效单体的侧链。我们考虑一个对称模型，其中A型和B型侧链交替接枝到一个灵活的骨干。本研究的目的是探索双组分瓶刷的相行为取决于参数，如接枝密度$σ$，主链长度$N_b$，侧链长度$N$和温度$T$。基于聚类分析，我们确定了我们的参数范围内的制度，完全相分离系统，即，A型侧链形成一个簇，B型侧链形成另一个簇，而分离这两个簇的界面包含主链单体。我们发现，珍珠项链或Janus样的结构，这通常发生在瓶刷聚合物与刚性骨干在不良溶剂条件下，是完全归因于骨干刚性，因此，这样的结构是不太可能的情况下，瓶刷与完全灵活的骨干。此外，与早期的工作的相行为的单组分瓶刷聚合物与灵活的骨干进行了比较讨论。
2014-04-16 cond-mat.soft
The conformational phase diagram of neutral polymers in the presence of attractive crowders
利用粗粒度分子动力学模拟研究了中性聚合物在吸引拥挤剂存在下的构象相图。我们表明，对于低拥挤密度，聚合物主要显示三个阶段作为聚合物内和聚合物-拥挤相互作用的函数：（1）弱的聚合物内和弱的聚合物-crowder吸引相互作用诱导延伸或卷曲的聚合物构象（阶段E）（2）强的聚合物内和相对弱的聚合物-crowder吸引相互作用诱导塌陷或球状构象（相Cl）和（3）强的聚合物-拥挤吸引相互作用，无论聚合物内相互作用如何，诱导包围桥接拥挤物的第二塌陷或球状构象（相CB）。详细的相图是通过确定的相位边界描绘不同的相位的基础上分析的回转半径以及桥接拥挤。澄清了相图对拥挤-拥挤吸引相互作用强度和拥挤密度的依赖性。我们还表明，当拥挤的密度增加，第三个崩溃的聚合物相出现弱的聚合物内吸引力的相互作用。这种拥挤密度诱导的压实被证明是由更强的拥挤-拥挤的吸引力增强，是不同的耗尽诱导的崩溃机制，这主要是由排斥相互作用驱动。我们还提供了一个统一的解释观察到的重入膨胀/扩展构象的早期模拟弱和强自相互作用的聚合物在拥挤的拥挤吸引力的相互作用。
2022-11-22 cond-mat.soft
Effects of spherical confinement and backbone stiffness on flexible polymer jamming
我们使用分子模拟研究在一个有限的容器中的一个皱巴巴的珠弹簧模型聚合物的干扰，并比较排斥球的干扰。在适当的约束计数后，刚性的开始被认为是均衡地发生在排斥球的情况下。尽管有这种共性，但弯曲容器壁和聚合物骨架键的存在引入了新的机械性能。值得注意的是，这些包括反映材料结构的振动态密度中的附加带，以及壁附近的局部接触数和密度中的振荡，但对于聚合物具有较低的振幅。聚合物具有较少的边界接触，并且这种低密度表面层强烈地降低了整体体积模量。我们进一步表明，体积模量依赖于骨干刚度可以描述的刚度系列模型，并讨论潜在的实验和生物学应用。
2019-05-30 cond-mat.soft
Tethered flexible polymer under oscillatory linear flow
本文通过数值模拟研究了振荡线性流中束缚于反射壁的二维柔性聚合物的非平衡结构与动力学，发现其在高低应变下呈现不同的拉伸、回缩与翻转构象，且质心运动表现出垂直于流动方向的频率倍增现象。
2024-07-21 cond-mat.soft
Activity Mediated Globule to Coil Transition of a Flexible Polymer in Poor Solvent
理解自推进对活性丝状物体的构象性质的作用在生物学中具有相关性。在这种情况下，我们考虑了一个灵活的珠弹簧模型聚合物，随着吸引力和排斥力的相互作用之间的非键合单体，每个珠的活动沿其内在的方向自推进。我们研究了它的动力学在过阻尼的限制，淬火后，从良好到不良的溶剂条件。我们观察到，与低活动，虽然动力学途径保持相似，球形成的弛豫时间的标度指数变得小于被动的情况下。有趣的是，对于更高的活动，当自推进占主导地位的相互作用能，聚合物变得更加延伸。在其稳定状态下，通过其回转半径测量的聚合物的空间延伸的变化，显示了两个完全不同的标度制度：相应的Flory指数从$1/3$到$3/5$的变化类似于聚合物从球状状态到自回避行走的转变。这可以通过系统中存在的三个能量尺度之间的相互作用来解释，即，弹道能、热能和相互作用能。
2022-02-18 cond-mat.soft
The Mesostructure of Polymer Collapse and Fractal Smoothing
我们研究了聚合物在从膨胀的线圈到紧凑的小球的塌陷过程中的内部结构。在高曲率的局部区域中，塌陷更有可能发生，因此分形聚合物结构的平滑发生，从最短到最长的长度尺度系统地进行。通过与蒙特卡罗模拟的比较，验证了所提出的通用标度关系.我们推测，普遍的形式适用于各种分形系统的局部过程，促进随着时间的推移平滑。结果补充了早期的工作表明，在宏观尺度上的聚合物崩溃收益驱动扩散的聚合物端。
1999-05-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collapse of a single polymer chain: Effects of chain stiffness and attraction range
School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（特拉维夫大学物理与天文学院）；School of Chemistry, Tel Aviv University（特拉维夫大学化学学院）
研究单条聚合物链坍缩中链刚性与单体间吸引力范围的相互作用，揭示刚性和柔性的坍缩行为差异及温度转变特性。
2026-05-15 cond-mat.soft
Collapse transition of flexible homopolymers with adhesive contacts
聚合物链塌陷状态中螺旋等有序结构的存在仍然是一个挑战物理学和生物学的悬而未决的问题。在这项工作中，我们提出了一个潜在的模型，聚合物链的单体是不严格的吸引力，但可以使粘合剂与其他单体接触。我们发现，链发展螺旋秩序的过程中，从最初的拉伸构象崩溃。在这种情况下，粘合剂接触似乎有助于聚合物链保持被困在螺旋状态。
2011-06-26 cond-mat.soft
Collapse of Telechelic Star Polymers to Water-Melon Structures
利用数值模拟和分析变分理论研究了带有吸引端基的星形聚合物聚集体（遥爪星形聚合物）的构象性质。我们专注于低遥爪星形聚合物的功能，$f \leq 5$，一个条件，允许所有有吸引力的单体聚集在一个网站上的情况。我们建立了从“星爆”到“西瓜”大颗粒结构的转变温度的官能度和聚合数依赖性。延伸到遥爪星具有部分塌陷的配置也进行了讨论。
2006-03-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Time scale of entropic segregation of flexible polymers in confinement: Implications for chromosome segregation in filamentous bacteria
我们报道了在圆柱形约束中两个重叠链的分离的分子动力学模拟。我们发现，链之间的熵排斥可以足够强，导致隔离的时间尺度是短的扩散相比。这一结果表明，熵驱动力足够强，导致快速细菌染色体分离。
2007-09-07 cond-mat.soft
Confusion-driven machine learning of structural phases of a flexible, magnetic Stockmayer polymer
本研究利用基于神经网络的混淆方法，通过分析模拟生成的磁性聚合物构型，在无先验知识下有效识别了多结构相转变点，并发现了低温区高度有序螺旋构型间的新结构转变。
2025-06-26 cond-mat.soft
