Two-Phase Change in Thickness and Viscoelasticity of Polyelectrolyte Multilayers Swollen with Ionic Liquid Solution
聚电解质多层膜（PEM）与良好的电解质溶剂组合，例如，离子液体（IL）是新一代电化学隔膜的潜在候选者。用IL水溶液溶胀PEM是将IL掺入PEM中的一种方式。除了量化PEM中的IL摄取之外，溶胀PEM的物理表征对于它们的潜在应用和揭示溶胀的潜在分子过程是必不可少的。在这篇文章中，PEI（PSS/PADMAC）4PSS和PEI（PSS/PAH）4PSS多层膜的厚度和粘弹性的吸收1-乙基-3-甲基咪唑氯化物，水溶性IL的水溶液进行了测定。这是通过采用Kelvin-Voigt模型结合使用石英晶体微天平与耗散技术测量的频率和耗散位移来完成的。随着IL浓度的增加，多层膜的厚度和粘弹性呈两相变化。在第一阶段，PEM厚度的小幅增加伴随着PEM粘弹性的两到三倍增加，而在第二阶段，变化是其他方式。两种现象导致了这两种相变：1）IL的水合离子和PEM的原位水之间的交换影响PEM中的总离子和水含量; 2）掺入的IL和PEM之间的疏水和静电相互作用影响PEM的结构完整性。
2018-11-17 cond-mat.soft physics.chem-ph
General Synthetic Route Towards Highly Dispersed Metal Clusters Enabled by Poly(ionic liquid)s
合成具有亚纳米尺度尺寸可控的广谱金属簇（MC）的能力为探索纳米尺寸相关性质提供了诱人的前景。在这里，我们报告了一种创新设计的封端剂从聚三唑聚（离子液体）（PIL）在溶液中的囊泡形式，允许手工制作各种MC，包括过渡金属，贵金属，和他们的合金具有精确控制的大小（约1 nm）和创纪录的高催化性能。超强的稳定能力是PIL中杂环阳离子中的常规结合位点与同时诱导还原反应的原位产生的聚卡宾结构之间的不寻常协同作用的结果。介绍
2018-09-30 cond-mat.soft
A model study of cooperative binding of ionic surfactants to oppositely charged flexible polyions
建立了一个新的单体配体与线性晶格协同结合的统计模型，用于研究稀溶液中离子型表面活性剂分子与柔性聚离子链的相互作用。静电结合的配体上的聚离子和相邻的结合配体之间的疏水缔合的网站被假定为随机过程。在柔性聚离子中引入了由多个晶格点在规定宽度内隔开的配体缔合。模型计算的Monte Carlo方法进行调查的绑定行为。对配体缔合及其在链上的宽度的假设在确定临界聚集浓度和结合等温线中是重要的。结果是合理的解释几个表面活性剂的柔性聚离子结合实验。的方法的影响，并进行了讨论。
2015-01-10 cond-mat.soft
Multiscale Simulations for Polymeric Flow
多尺度模拟方法已开发的局部应力采样策略的基础上，并适用于三个不同难度的流动问题：（a）一般的简单流体的流动问题，（b）平行（一维）流动问题的聚合物液体，和（c）一般（二维或三维）流动问题的聚合物液体。在我们的多尺度方法中，每个流体单元的局部应力直接通过根据局部流动量进行微观或介观模拟来计算，而不是使用任何本构关系。对于简单的流体（a），如Lenard-Jones液体，基于局部平衡假设开发了一种结合MD和CFD模拟的多尺度方法，无需记忆流动历史。(b)的多尺度方法进行了扩展，以考虑由于聚合物链构象的缓慢松弛而在流体动力学应力中产生的记忆效应。因此，通过在CFD模拟的网格节点处固定网格单元进行MD模拟，可以解决每个流体单元上的聚合物动力学记忆问题。对于聚合物液体（c）的一般（二维或三维）流动问题，有必要沿着每个流体单元的流线追踪微观信息的历史，如聚合物链构象，它携带着过去流动历史的记忆。一个拉格朗日为基础的计算流体动力学，从而实现正确平流的聚合物链构象一致的流量。在每个流体元素上，进行粗粒度聚合物模拟以考虑缠结聚合物链的动力学，与微观时间尺度相比，缠结聚合物链显示出极慢的弛豫。
2011-01-06 cond-mat.soft
Flexible and Actuating Nanoporous Poly(ionic liquids)- paper based Hybrid Membranes
多孔柔性驱动材料在智能系统的发展中具有重要意义。在这里，我们报告了一种简便的方法来制备可扩展的，灵活的驱动多孔膜的基础上聚（离子液体）改性的薄纸。目标膜性能曲线是基于聚（离子液体）网络的梯度多孔结构和薄纸的柔性的协同作用。梯度多孔结构的建立通过氨引发的静电络合的聚（离子液体）与聚（丙烯酸）（PAA），预先浸渍在薄纸。结果，这些多孔膜响应于气相或液相中的有机溶剂而经历弯曲变形，并且可以在空气中恢复其形状，这被证明能够用作溶剂传感器。此外，由于引入了机械柔性薄纸，使膜能够被设计为新的响应纺织品和收缩致动器，因此它们显示出增强的机械性能。
2017-05-04 cond-mat.soft physics.app-ph
Sensing solvents with ultra-sensitive porous poly(ionic liquid) actuators
我们介绍了一种新的概念，用于制造具有前所未有的灵敏度和精度的溶剂刺激聚合物致动器。这是通过将多孔结构和静电络合梯度集成在具有用于溶剂吸附的离子液体物种的聚（离子液体）膜中来实现的。在与水中的1.5mol%丙酮分子接触时，致动器膜（1 mm × 20 mm × 30 μ m）弯曲成闭环。虽然溶剂和聚合物之间的相互作用驱动驱动的驱动，连续梯度的络合度结合多孔结构优化的驱动，使其具有高灵敏度，甚至能够区分丁醇溶剂异构体。膜还能够协同致动。该设计概念易于实现，并适用于其他MEMS系统，这在很大程度上巩固了它们在智能和敏感信号微机器人/设备中的潜力。
2016-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Multiscale modelling of polymer structure and conformations in polymer nanocomposites: A Review
在过去的二十年里，聚合物纳米复合材料由于其与聚合物共混物相比的先进性能而受到工业界和学术界的极大关注。许多计算研究表明，聚合物纳米复合材料的宏观性能强烈依赖于微观聚合物结构和构象。在这篇文章中，我们回顾了模拟研究的基本问题的聚合物结构和尺寸的纳米复合材料含有裸露的球形或棒状纳米粒子。实验上，在聚合物基体中加入纳米颗粒是否会扰乱聚合物链存在争议。
2015-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Lithium Ion Transport Mechanism in Ternary Polymer Electrolyte-Ionic Liquid Mixtures - A Molecular Dynamics Simulation Study
通过分子动力学模拟研究了PEO/LiTFSI和不同比例的离子液体N-甲基-N-丙基吡咯烷双（三氟甲烷）磺酰亚胺组成的三元聚合物电解质中锂的输运机理。这是由最近的实验发现[Passerini等人，电化学。Acta 2012，86，330-338]，其证明了这些材料相对于其二元对应物PEO/LiTFSI显示出增强的锂迁移率。为了掌握引起这些观察结果的潜在微观情景，我们采用了一种基于Rouse的分析阳离子传输模型[Maitra等人，PRL 2007，98，227802]，其最初被设计用于常规聚合物电解质。该模型描述了通过三种不同的机制，每个特征在于一个单独的时间尺度的阳离子传输。事实证明，在三元电解质中，基本上所有的锂离子都由PEO链配位，从而排除了离子液体分子的存在增强的传输机制。相反，离子液体的增塑作用通过增强PEO链的动力学以及因此也增强附着离子的运动而有助于增加锂迁移率。额外的重点放在预测锂扩散系数从模拟数据为各种链长和与实验数据的比较，从而证明了我们的方法的广泛适用性。
2013-02-20 cond-mat.soft
Long-term stable poly(ionic liquid)/MWCNTs inks enable enhanced surface modification for electrooxidative detection and quantification of dsDNA
本工作展示了使用咪唑基聚（离子液体）（PIL）作为多壁碳纳米管（MWCNTs）的有效分散剂。使用这些聚合物分散剂，可以在水性介质中容易地制备MWCNT（油墨）的高度稳定的精细分散体，并应用于丝网印刷电极（SPE）的相当简单但有效的表面改性。由于多壁碳纳米管具有强吸附性和高比表面积等特性，与PIL的离子导电性和分散性等优点相结合，SPE的这种改性显着增加了电活性表面积，加快了电子转移速率。我们进一步表明，PIL/MWCNT修饰的SPE可以有益地用于双链DNA（dsDNA）的直接电化学分析。具体而言，它是通过选择鲑鱼睾丸dsDNA作为模型系统中的鸟嘌呤和腺嘌呤碱基的直接电氧化来举例说明的。测定dsDNA的线性范围对应于鸟嘌呤氧化峰的5-500 μ g/mL和腺嘌呤氧化峰的0.5-50 μ g/mL。这使得直接的电化学dsDNA检测与使用的易降解的PIL/MWCNT修饰的SPE强烈竞争，目前应用的光谱和荧光技术。此外，我们表明，开发的构建体是能够感测的12个碱基的单链DNA片段中的单点突变。这种检测在选择适当的抗癌治疗中具有高度的临床意义，其中点突变的电化学鉴定可以提供时间和成本效益。
2019-04-24 cond-mat.soft physics.chem-ph
Size polydisperse model Ionic Liquid in bulk
采用分子动力学模拟研究了尺寸多分散模型离子液体的静态和动态性质。在这里，阴离子的大小是从高斯分布，同时保持阳离子大小固定，导致在一个系统，密切对应于IL混合物与一个共同的阳离子。我们系统地探讨了热力学转变温度的行为，离子的空间有序性和由此产生的多分散性指数，$δ$的函数的屏蔽行为。我们观察到一个非单调的转变温度依赖于$δ$，这种非单调的行为也反映在其他属性，如屏蔽长度。此外，从径向分布函数分析发现，在不同的$δ$，阳离子的空间有序的影响，而没有这样的变化被视为阴离子。另一方面，通过均方位移的离子运动的分析表明，对于所有的$δ$值被认为是惯性和扩散制度的观察（如预期的液体状态）。然而，与中性对应物相反，多分散IL系统的总弛豫时间随着$δ$的增加而增加（并且因此降低扩散系数）。
2022-11-22 cond-mat.soft
Programmable actuation of porous poly(ionic liquid) membranes by aligned carbon nanotubes
开发了一种复合多孔聚合物膜，其基质中具有对齐的CNT，其对有机蒸气具有可编程的各向异性致动。碳纳米管在多个方向上的排列和膜的梯度多孔结构是致动的关键，并且致动方向可以很好地控制在垂直于碳纳米管的纵向取向的方向上。可逆驱动可重复300次循环而无明显疲劳。这些聚合物复合材料是有前途的构建块，用于各种各样的应用，如传感器和执行器。可编程致动的概念在多孔聚合物材料中通过CNT的复杂取向成功地反映了对物理运动的新的高水平控制，其适用于广泛的软致动器。
2016-09-21 cond-mat.soft
Molecular dynamics and charge transport in highly conductive Polymeric Ionic Liquids
研究了高分子离子液体（PIL）聚的玻璃化动力学和电荷传输具有不同分子量的三（2-（2-甲氧基乙氧基）乙基）丙烯酰氧基丙基磺酸铵（PAAPS）（9700，44200，51600和99500 g/mol），通过宽带介电谱（BDS）在宽频率下测定（0.01 - 10 E7 Hz）和温度范围（100 - 400 K）以及DSC-和AC-芯片量热法。介电谱的特征在于（i）弛豫过程、（ii）电荷传输和（iii）电极极化的叠加。弛豫过程（i）被分配给动态玻璃化转变和二次弛豫。电荷输运（ii）可以用Dyre等人提出的随机自由能垒模型来描述; Barton-Namikawa-Nakajima（BNN）关系在80多年的时间里得到了很好的实现。电极极化（iii）遵循Serghei等人分析的特征;低频侧存在偏差。动态玻璃化转变的弛豫速率与载流子跳跃速率之间的比例反映了作为玻璃化转变辅助跳跃的电荷传输的性质。因此，研究中的PIL暴露了迄今为止在100 oC以下这类材料中观察到的最高直流电导率值，并且第一次通过提高聚合度来提高电导率。聚合物离子液体的研究与其他的比较意味着新的高导电性PIL的设计的结论。
2018-10-09 cond-mat.soft
Hydration, Ion Distribution, and Ionic Network Formation in Sulfonated Poly(arylene ether sulfones)
我们使用分子动力学模拟探测水化，离子间距，和阳离子-阴离子相互作用在两个磺化聚砜具有不同的离子分布沿聚合物主链。在室温下，这些聚合物保持在玻璃态，即使水含量超过10%。在平衡吸水时，离子表现出与它们在饱和水溶液中相似的水合水平。本文用Manning平衡缩合极限定律的框架来研究模拟聚砜中的离子相互作用。离子经历的介电常数可以很好地近似于聚合物主链和水的介电常数的体积加权平均值。我们的结果表明，一个合理的估计平均离子间距离，b，得到使用的距离，磺酸根-磺酸根的配位数达到1。磺酸根离子沿聚砜主链的间距在确定它们在水合聚合物内的空间分布中起作用。因此，对于磺酸根离子沿着主链更均匀地间隔的聚合物，b的值略大，这与实验证据一致。模拟结果表明，磺酸根离子和钠抗衡离子形成纤维状聚集体在低于平衡吸水量的水含量。预期这种广泛的离子聚集体促进磺化聚砜膜中的离子传输，而不需要如在传统橡胶状离子聚合物的情况下的长程链运动。我们的估计的介电常数和b结合曼宁的理论来估计凝聚到固定离子的抗衡离子的分数。曼宁理论的预测与模拟结果吻合较好。
2021-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Overcharging and reentrant condensation of thermoresponsive ionic microgels
研究了温敏性阴离子聚N-异丙基丙烯酰胺（PNiPAM）微凝胶与阳离子$ε$ -聚赖氨酸（$ε$ -PLL）链的络合作用。结合电泳、光散射、透射电子显微镜（TEM）和介电谱（DS）研究了$ε$ -PLL在微凝胶网络上的吸附及其对悬浮液稳定性的影响。我们发现，体积相变（VPT）的微凝胶触发一个大的聚离子吸附。两个有趣的现象与独特的功能发生：一个温度依赖性的微凝胶过充电和复杂的重入冷凝。后者可能发生在固定的聚离子浓度，当温度升高到微凝胶的VPT以上，或通过在固定的温度下增加聚阳离子的数量密度。TEM和DS测量明确地表明，短PLL链吸附到微凝胶上，并作为VPT上方的静电胶。通过进行热循环，我们进一步表明，聚离子诱导的集群是一个准可逆的过程：在我们的实验时间内，大集群形成以上的VPT和部分重新溶解的混合物冷却下来。最后，我们给出了一个证明，所观察到的现象是纯粹的静电性质：离子强度的增加引起的聚离子解吸从微凝胶外壳。
2019-02-07 cond-mat.soft
The Effect of Macromolecular Crowding, Ionic Strength and Calcium Binding on Calmodulin Dynamics
钙调素（CaM）结构的灵活性允许其与细胞中300多种靶蛋白结合。为了研究钙调素的结构与功能的关系，我们结合计算机模拟和实验的方法，基于圆二色性（CD）研究钙调素的结构特征，影响其在拥挤的细胞样条件下的目标识别。我们开发了一个独特的多尺度的解决方案，从量子化学计算的电荷，连同蛋白质重建，粗粒度的分子模拟和统计物理，代表钙结合后从apoCaM到holoCaM的过渡中的电荷分布。计算上，我们发现，除了钙结合和离子强度的典型细胞内发现的大分子拥挤水平的增加，可以影响构象，螺旋度和EF手方向的钙调素。由于EF手方向影响钙结合的亲和力和CaM的目标选择的特异性，我们的研究结果可能提供独特的见解，了解细胞内的目标选择的钙调蛋白的混杂行为。
2011-05-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Multiscale Modeling of Binary Polymer Mixtures: Scale Bridging in the Athermal and Thermal Regime
在软物质物理学中，获得一种严格可靠的方法来连接不同长度尺度的聚合物共混物和复合材料的计算机模拟是一个非常理想的目标。本文提出了一种多尺度建模方法，用于有效地计算二元均聚物共混物的静态结构性质。该程序结合了两种不同的长度尺度上的聚合物链的计算机模拟，使用一个统一的原子表示的更精细的结构和一个高度粗粒度的方法在介观尺度上，其中链被表示为软胶体粒子通过有效的潜力相互作用。讨论了一种通过逆映射结合结构信息的方法，该方法可以有效地计算部分关联函数，并与完全联合原子模拟的结果进行了比较。对于相图的均匀区域中的几种混合物，以有效的方式获得几种聚合物混合物的结构。然后，该方法扩展到通过一个有效的chi参数将热波动。由于该方法是分析性的，因此可以完全转移到许多系统。
2010-08-05 cond-mat.soft
A molecular perspective on coordination, screening, and emergent length scales in lithium electrolytes
Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；CEA（法国原子能和替代能源委员会）；IRIG-MEM-LSim；Univ. Savoie Mont Blanc（萨瓦蒙布朗大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Grenoble INP（格勒诺布尔国立理工学院）；LEPMI；CEA, LITEN（CEA-LITEN）；Laboratory of Physical Chemistry, Department of Chemistry, University of Ioannina（约阿尼纳大学化学系物理化学实验室）
本文通过分子视角提出统一的多尺度框架，揭示高浓度下锂电解质中配位、离子成对、聚集及集体动力学的耦合机制，强调需同时调控短程配位、介观组织和集体静电响应。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Topological Dissipation as the Missing Link in Multiscale Polymer Dynamics
本文提出拓扑耗散是连接聚合物原子尺度与介观尺度动力学的缺失环节，通过伊辛型指数衰减描述链内动量输运，并建立无记忆核的粗粒化框架以分离链内与链间耗散，定量重现从链段弛豫到链扩散的动力学。
2025-08-17 cond-mat.soft
Multiscale approach to equilibrating model polymer melts
我们提出了一个有效的和简单的多尺度方法平衡Kremer Grest模型的聚合物熔体的刚度变化。在我们的方法中，我们逐步平衡熔体结构以上的管规模，管内，最后在单体规模。我们利用设计为在每个尺度上计算有效的模型。通过蒙特卡罗模拟退火的晶格聚合物模型的熔体结构中的密度波动以上的管规模最小化。随后的熔体结构低于管规模的平衡，通过劳斯动力学的力帽Kremer-Grest模型，允许链部分相互渗透。最后引入Kremer-Grest力场来冻结拓扑状态并强制正确的单体堆积。我们生成了用于不同链刚度的$10.000$珠的$500$链的$15$熔体以及具有$15.000$单体的$1.000$链的许多熔体。为了验证平衡过程，我们研究了单体，介观和宏观尺度下的体积，集体和单链观测量的时间演化。将本方法扩展到更长的、支化的或多分散的链和/或更大的系统尺寸是直接的。
2016-06-02 cond-mat.soft
Flow-History-Dependent Behavior in Entangled Polymer Melt Flow with Multiscale Simulation
聚合物熔体表现出与流动历史相关的行为。为了清楚地表明这种行为，我们研究了缠绕的聚合物熔体围绕两个圆柱体的流动行为，这两个圆柱体沿着二维周期系统中的流动方向串联放置。在该系统中，下游侧的圆柱体周围的聚合物状态与上游侧的另一圆柱体周围的聚合物状态不同，因为前者具有在上游侧的圆柱体周围通过时经历的应变的记忆，而后者没有记忆。因此，两个圆柱体周围的剪应力分布是不同的。此外，我们还发现，当所施加的外力一定时，平均流速随两圆柱之间距离的增加而减小。虽然这种行为与牛顿流体的行为一致，但流动历史相关的行为增强了流动阻力的降低。
2011-10-05 cond-mat.soft
Ionic glass formers show an inverted relation between fragility and relaxation broadness
本研究发现离子玻璃形成体的脆性与弛豫宽度呈反向关系，提出一类新型离子交联聚合物，为开发兼具可加工性和机械耗散的材料开辟新途径。
2025-09-07 cond-mat.soft
Multiscale Dynamics of Lipid Vesicles in Polymeric Microenvironment
了解生物膜与细胞外基质的动态和复杂的相互作用在控制各种细胞行为和功能中起着至关重要的作用，从细胞粘附和生长到信号传导和分化。组织工程的巨大兴趣使得有可能设计模仿天然细胞外微环境的拓扑结构和机械性能的聚合物支架;然而，一个根本问题仍然没有答案：即粘弹性细胞外环境如何修改脂质膜的分级动力学。在这项工作中，我们使用不同分子量的聚乙二醇（PEG）的水溶液来模拟细胞的粘性介质和近单分散的单层DMPC DMPG脂质体作为膜模型。使用小角X射线散射（SAXS），动态光散射，温度调制差示扫描量热法，体流变学和荧光寿命光谱，我们研究了结构相图和多尺度动力学的脂质体聚合物混合物。结果表明，在不同的长度和时间尺度的聚合物链和磷脂双层之间的前所未有的动态耦合。脂质双层的微粘度直接受到整个链的松弛的影响，导致与无聚合物脂质体的情况相比，在短链的情况下双层内脂质的动力学加速。在宏观水平上，双层的凝胶到流体的转变导致聚合物脂质体溶液的显著的热硬化行为，其可以通过脂质体的浓度和聚合物链长度来改变。
2022-07-26 cond-mat.soft
Multiscale entanglement in ring polymers under spherical confinement
利用先进的数值方法研究了半柔性打结聚合物环中几何纠缠和拓扑纠缠的相互作用。通过使用严格的和强大的算法定位结，我们的特点是如何结长度lk取决于环的轮廓长度，Lc和半径的限制球，Rc。在没有和强约束的情况下，我们观察到弱结本地化和完全结离域，分别。我们表明，复杂的相互作用的lk，Lc和Rc无缝桥接这两个限制可以包含一个简单的缩放参数的基础上偏转理论。同样的论点被用来合理化的多尺度特性的纠缠，出现越来越多的限制。
2011-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
A Simulation Study of the Lithium Ion Transport Mechanism in Ternary Polymer Electrolytes - The Critical Role of the Segmental Mobility
采用分子动力学（MD）模拟研究了锂离子在聚环氧乙烷（PEO）、锂-双（三氟甲烷）磺酰亚胺（LiTFSI）和离子液体N-甲基-N-丙基吡咯烷鎓双（三氟甲烷）磺酰亚胺（PYR 13 TFSI）组成的三元聚合物电解质中的输运.特别是，我们专注于两种不同的策略，通过它可以设计的三元电解质，即（a）加入离子液体的PEO 20 LiTFSI，和（b）取代PEO链在PEO 20 LiTFSI的离子液体。为了掌握整体锂传输机制的变化，我们采用了基于Rouse的分析阳离子传输模型（Maitra et al.，物理学评论快报，2007，98，227802），其最初被设计用于二元PEO基电解质。该模型区分了三种不同的微观运输机制，每种机制都由一个单独的时间尺度量化。在我们的分析过程中，我们扩展了这种数学描述来解释一种全新的传输机制，即TFSI支持的与PEO链脱钩的锂离子扩散，这种扩散在某些化学计量中出现。我们发现，在PEO基聚合物电解质链段的流动性起着决定性的作用。也就是说，尽管向PEO 20 LiTFSI中加入离子液体使聚合物网络增塑，因此也增加了锂扩散，但当用离子液体取代PEO链时，游离的、可移动的醚氧的量减少，这补偿了增塑效果。总之，我们的观察使我们能够制定一些一般原则的锂离子传输机制在三元聚合物电解质。此外，我们的见解也揭示了最近的实验观察（Joost等人，电化学。Acta，2012，86，33…
2013-10-01 cond-mat.soft
Inferring the effective thickness of polyelectrolytes from stretching measurements at various ionic strengths: applications to DNA and RNA
借助于厚链模型，我们讨论了聚合物的拉伸响应如何受到其有限厚度所带来的自回避效应的影响。通过大量的随机模拟进行了表征的力与延伸曲线的厚链。计算结果被捕获的分析表达式，用于适应实验拉伸测量进行DNA和单链RNA（聚-U）在各种解决方案。这种策略使我们能够推断两种生物相关的聚电解质，即DNA和聚-U，不同的离子强度的表观直径。由于两种分子的柔性程度非常不同，结果提供了对表观直径如何受到（溶液依赖性）德拜屏蔽长度和聚合物“裸”厚度之间的相互作用的影响的见解。对于DNA，静电的有效半径，$Δ$的贡献，被发现是大约5倍以上的德拜屏蔽长度，与以前的理论预测一致的高度带电的刚性棒。对于更灵活的聚-U链的静电贡献$Δ$被发现是显着小于德拜屏蔽长度。
2006-01-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Multiscale equilibration of highly entangled isotropic model polymer melts
我们提出了一个计算效率高的多尺度方法制备平衡，各向同性长链模型聚合物熔体。作为一个应用程序，我们产生的Kremer-Grest熔体的$1000$链与$200$纠缠和$25000$ - $2000$珠每链，其中包括实验相关的弯曲刚度达到和超过各向同性的过渡的限制。在第一步中，我们采用蒙特卡罗模拟的晶格模型，以平衡以上的管规模的大规模链结构，同时确保空间均匀的密度分布。然后，我们使用的理论洞察力从约束模式管模型引入珠自由度与随机行走构象统计一直到库恩规模的链。随后是一系列模拟与仔细参数化的力帽珠弹簧模型，慢慢地介绍了当地珠包装，同时再现更大规模的链统计的目标Kremer-Grest系统在所有级别的力帽。最后，我们可以切换到完整的Kremer-Grest模型，而不扰动结构。由此产生的链统计是在所有的长度尺度上访问的蛮力模拟较短的链与文献结果非常一致。
2022-12-02 cond-mat.soft
Multiscale Modeling of Coarse-Grained Macromolecular Liquids
第一原理多尺度建模方法，这是来自于解决的Ornstein-Zernike方程的粗粒度表示的聚合物液体。该方法是分析性的，因此是可转移的。在这里，它是适用于确定几个聚合物系统的结构，其中有不同的参数值，如分子长度，单体结构，局部灵活性，和热力学条件。当从这个过程中得到的对分布函数进行比较，从一个完整的原子模拟的结果，它显示出定量的协议。此外，多尺度过程准确地捕获大尺度和局部尺度特性，同时保持计算上的优势。
2009-09-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Machine Learning-integrated Multiscale Simulation Framework: Bridging Scales in Associative Polymer-Colloid Suspensions
The University of Melbourne（墨尔本大学）；University of Michigan（密歇根大学）
本文提出集成机器学习的多尺度模拟框架，用于研究关联聚合物-胶体悬浮液的流变行为，通过显式链动力学、主动学习元模型和Pop-BD方法，实现从链级到宏观尺度的高效模拟与设计。
2026-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Multiscale method based on coupled lattice-Boltzmann and Langevin-dynamics for direct simulation of nanoscale particle/polymer suspensions in complex flows
发展了一种耦合Lattice-Boltzmann（LB）方法和Langevin-dynamics（LD）方法的混合计算方法，用于模拟同时存在热涨落和长程多体流体动力学相互作用（HI）的纳米颗粒和聚合物（NPP）悬浮体系.在LD方法中，NPP的布朗运动被一个随机强迫项所捕获。LD方法通过离散LB强迫源分布与非波动LB流体双向耦合，以捕获长程HI。为了保证粒子数量的线性可扩展性，提出了一种用于短距离粒子邻居搜索和交互的欧拉-宿主算法，并嵌入到LB-LD框架中. LB-LD方法的有效性和准确性证明通过几个示例问题。仿真结果与理论和实验结果吻合较好。LB-LD方法可以有利地并入复杂的多尺度计算框架中，用于有效地模拟多尺度、多组分颗粒悬浮系统，例如复杂的血液悬浮液。
2019-06-11 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.comp-ph
Thermodynamic Scaling of the Viscosity of Van Der Waals, H-Bonded, and Ionic Liquids
粘度和它们的温度，T，和体积，V，依赖性报告7分子液体和聚合物。结合文献粘度数据为5其他液体，我们表明，叠加的弛豫时间为各种玻璃形成材料时，表示为TV^g的函数，其中的指数g是一个材料常数，可以扩展到粘度。后者通常测量到比相应的弛豫时间更高的温度，证明了整个过冷和更高的T制度的热力学缩放的有效性。给定液体的g值主要反映了分子间力的大小（例如，排斥势的陡度）;因此，我们发现从范德华流体到离子液体的g减小。对于强氢键材料，如低分子量聚丙二醇和水，由于化学结构（氢键度）随热力学条件的非平凡变化，叠加失败。
2006-07-24 cond-mat.soft
From ionic surfactants to Nafion through convolutional neural networks
我们已经将最新的机器学习进展，深度卷积神经网络，应用于三维（体素）软物质数据，由分子动力学计算机模拟生成。我们集中在结构和相的性质的粗粒模型的水合离子表面活性剂。我们已经训练了一个分类器，能够自动检测系统中吸收的水量，因此将每个水合水平与相应的最具代表性的纳米结构相关联。基于迁移学习的概念，我们接下来将相同的网络应用于相关的聚合离聚物Nafion，并提取了这些配置与上述配置的相似性的度量。我们证明，在此基础上，它是可能的表示在固定的水合水平的聚合物的静态结构因子作为叠加的表面活性剂在多个水含量。我们认为，这样的程序可以提供一个有用的，不可知的，数据驱动的，精确的描述无序材料的多尺度结构，而不诉诸任何先验模型图片。
2020-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Pink noise of ionic conductance through single artificial nanopores revisited
我们报告电压钳测量通过化学蚀刻聚酰亚胺薄膜中的单个离子轨道获得的单个锥形纳米孔。特别注意的粉红色噪声的离子电流（即$1/f$噪声）与不同的填充液体测量。相对粉红噪声振幅几乎是独立的浓度和pH值的KCl溶液，但强烈使用离子液体变化。特别是，我们表明，取决于离子液体，载流子的运输强烈促进（低噪声和较高的电导率比在散装）或堵塞。这些结果表明，粉红噪声的起源可以归因于既不是波动的孔几何形状，也不是孔壁电荷，而是一个合作的离子运动的影响。
2010-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
