Polymer translocation under time-dependent driving forces: resonant activation induced by attractive polymer-pore interactions
我们使用$N$ -粒子Langevin动力学模拟研究了聚合物在随时间变化的驱动力下的驱动易位。我们认为，无论是正弦振荡的时间或二分噪声与指数相关时间，模仿合理的实验设置和自然发生的生物条件。此外，我们认为这两种情况下，纯粹的排斥性聚合物-孔相互作用和额外的有吸引力的聚合物-孔相互作用的情况下，通常发生在生物孔内。我们发现，相互作用的性质从根本上影响易位动力学。对于非吸引性孔，随着驱动力频率的降低，易位时间跨越到快速易位状态。在吸引孔的情况下，由于孔内诱导的自由能阱，移位时间可以在力的最佳频率下最小，即所谓的共振激活。在后一种情况下，我们研究了各种物理参数对共振激活的影响，并使用简单的理论论据解释了我们的观察结果。
2012-12-09 cond-mat.soft
Conformational properties of active semiflexible polymers
本文理论上研究了活性噪声下柔性及半柔性聚合物的构象性质，采用连续高斯半柔性聚合物模型并考虑有限拉伸性，发现活性强烈影响弛豫时间，且随活性增加聚合物发生从弯曲弹性主导到柔性动力学的转变，并伴随显著的噪声诱导收缩与大活性下的膨胀。
2016-10-25 cond-mat.soft
Conformation and dynamics of partially active linear polymers
本研究通过数值模拟揭示部分活性聚合物中活性区块位置可调控其构象与扩散系数，并发现降低活性可增强扩散，为活性生物物理系统建模提供参考。
2023-08-31 cond-mat.soft
Structural dynamics and optimal transport of an active polymer
本文研究活性半柔性聚合物在螺旋与非螺旋态间的转变，用亚临界叉式分岔刻画构型动力学，揭示其类奔跑—翻滚运动，并找到使扩散最大化的最优自推进力。
2024-09-09 cond-mat.soft
Non-Equilibrium Structural and Dynamic Behaviors of Polar Active Polymer Controlled by Head Activity
本研究通过分子动力学模拟发现头部活性主导极性活性聚合物构象与动力学的非平衡机制，揭示了链的回返溶胀、Flory指数非单调变化等特征，并提出动力学理论解释这些现象，为生物医学工程中控制活性agent提供了实用方法。
2023-06-28 cond-mat.soft
Passive polymers in active turbulence undergo a collapse-stretch transition
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
Characteristic features of self-avoiding active Brownian polymers under linear shear flow
本文通过布朗动力学模拟研究了剪切流与活性噪声下柔性线性聚合物的构象与动力学特性，发现活性噪声会显著改变其幂律标度指数，并使剪切诱导拉伸呈现先压缩后拉伸的非单调行为。
2023-11-20 cond-mat.soft
Triplet forces between star polymers
我们分析了在良溶剂中星形聚合物中心之间的有效三重态相互作用。使用分析的短距离扩展的启发标度理论，我们推导出的三星力的三重态的一部分是有吸引力的，但只有11%的成对的一部分，即使是一个接近三星聚合物。我们还进行了广泛的计算机模拟不同的臂数提取有效的三重态力。模拟数据显示出良好的对应关系与理论预测。我们的研究结果证明了有效的对潜在的图片，甚至超过星型聚合物重叠浓度。
2000-01-19 cond-mat.soft
Elasticity-based polymer sorting in active fluids: A Brownian dynamics study
虽然平衡介质中聚合物链的动力学现在已经很好地理解了，但活性非平衡环境中的聚合物动力学可能非常不同。在这里，我们研究的动态聚合物在粘性介质中含有自推进粒子在两个维度上使用布朗动力学模拟。我们发现，聚合物的质心表现出超扩散运动在短期到中期的时间和运动转向正常的时间长，但大大增强了扩散。有趣的是，长时间扩散率显示出作为链长和刚度的函数的非单调行为。我们分析了聚合物构象和自推进粒子的积累，以及聚合物的定向运动是如何相互关联的。在最大聚合物扩散率的点处，聚合物优先具有由链弹性和由活性颗粒产生的推进力之间的平衡维持的弯曲构象。我们还考虑了双阱势中主动驱动聚合物的势垒穿越动力学。的势垒跨越时间被证明有一个特殊的非单调的依赖关系，相关的扩散率。这种效应可以潜在地用于在\textit{in vitro}实验中从溶液中分选聚合物。
2017-06-22 cond-mat.soft
Theta-polymers in crowded media under the stretching force
我们研究了球形聚合物大分子在无序（拥挤）环境中的拉伸特性，使用自吸引自回避行走模型在空间维度d=3的位置稀释的平行晶格。应用修剪-富集Rosenbluth链增长方法（PERM），我们构建了不同温度和拉伸力下的伸展态-伸展态共存相图。分析了球形聚合物在拉伸过程中形状特征的变化。
2010-09-23 cond-mat.soft
Globule-like conformation and enhanced diffusion of active polymers
我们研究了由活性单体组成的聚合物的动力学和构象。通过布朗动力学模拟，我们表明，当每个单体的自推进的方向是对齐的骨干，聚合物经历了一个线圈到球状的过渡，突出的回转半径的标度指数的显着变化。同时，对于足够长的聚合物或大的自推进量，聚合物的质心的扩散系数变得基本上与聚合物尺寸无关。当单体的自推进不一定与聚合物的主链相切时，这些效应降低。我们的研究结果，合理化的最小随机模型，活性控制的聚合物，并可能为新一代的聚合物为基础的药物载体开辟了新的途径。
2018-05-28 cond-mat.soft
Critical role of the motor density and distribution on polar active polymers
该研究探究极性活性聚合物中马达密度与分布的作用，发现其密度影响构象转变与自驱动速度的非单调关系，且分布微小差异可显著改变构象，为理解细胞动力学过程提供理论支撑。
2025-03-23 cond-mat.soft
Universal time and length scales of polar active polymer melts
该研究通过多尺度分析对比极稀与极密条件下极性活性聚合物的构象与动力学，揭示了两类体系共有的普适特征长度与时间标度，证明其熔体动力学仅由自推进强度而非缠结控制。
2024-04-12 cond-mat.soft
Active motion of tangentially-driven polymers in periodic array of obstacles
该研究通过计算与近似解析理论，探究不同柔性和活性的切向驱动聚合物在二维正方形障碍物晶格中的主动输运，揭示了柔性、刚性聚合物的不同输运模式及活性水平对其的影响。
2023-10-03 cond-mat.soft
Polymer chain scission at constant tension - an example of force-induced collective behaviour
利用分子动力学模拟研究了由非简谐键耦合的聚合物链段在外加恒定拉力下的断裂。我们表明，链的平均寿命时间逐渐成为独立的债券的数量作为拉力的增长。后者还影响沿着聚合物主链的各个键的断裂速率，这表明惯性效应在断裂过程中起着重要作用。局部缺陷的作用，温度和摩擦的断裂动力学也检查。
2011-03-26 cond-mat.soft
Harmonically confined, semiflexible polymer in a channel: response to a stretching force and spatial distribution of the endpoints
我们考虑一个不可伸展的，半柔性的聚合物或蠕虫状的链，其在横向上被抛物线势所限制，并在末端受到纵向力，使得聚合物被拉伸并且回折可以忽略不计。简单的解析表达式的配分函数，有效的在这个政权中，获得任意长度的链与各种边界条件的结束。还分析了端点的空间分布或径向分布函数。
2011-07-16 cond-mat.soft
Universality of the deswelling of tangentially active polymer chains in dilute solutions
Indian Institute of Technology (ISM) Dhanbad（印度理工学院（ISMD）丹巴德）
本研究通过布朗动力学模拟揭示稀溶液中切向活性聚合物链去胀的通用性，发现其溶胀行为遵循通用特性，建立活性聚合物构象与标度律的联系，为相关生物物理应用提供框架。
2026-09-17 cond-mat.soft
Self-organized states of solutions of active ring polymers in bulk and under confinement
本研究通过数值模拟发现活性环状聚合物在受限和不同密度条件下会形成由慢扩散旋转团簇与快速运动环共存的自组织动力学状态，揭示了活性、拓扑与受限作用导致溶液自发分离。
2023-07-28 cond-mat.soft
Generating forces in confinement via polymerization
本研究探究动态聚合物系统在受限软隔室中通过自组装产生形变力的机制，通过计算模型发现单体释放速率和多价粒子是影响壳体形变的关键因素，为纳米尺度做功的聚合物系统设计提供指导。
2024-11-12 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
Direct measurement of the intermolecular forces confining a single molecule in an entangled polymer solution
我们使用光镊直接测量由周围缠结聚合物（115 kbp DNA，1 mg/ml）施加的作用于单个聚合物的分子间力。根据爬行模型的关键假设，测量了一个管状的封闭场。一个与时间相关的谐波势反对横向位移，符合最近的模拟结果。确定管半径为0.8微米，接近预测值（0.5微米）。三种弛豫模式（~0.4，5和30秒）测量后的横向位移，与预测的弛豫机制。
2007-06-25 cond-mat.soft
Long-range forces extending from polymer-gel surfaces
将微球的水性悬浮液注入不同组成的凝胶周围。溶质被排除在距离凝胶表面100微米量级的区域之外。我们提出的证据表明，这一发现是不是一个文物，溶质排斥力存在的距离远远大于传统理论预测。这些观察结果表明，溶质可能会在一个意想不到的长范围内相互作用。
2003-05-05 cond-mat.soft
Active Particles Imprint Persistent Percolating Networks in Polymer Condensates
Syracuse University（雪城大学）；Indian Creek Farm（印第安溪农场）
研究活性粒子对聚合物凝聚物结构的影响，通过模拟贴纸-间隔聚合物，发现活性促使凝聚物形成渗流网络，去除活性粒子后网络仍持久，揭示活性可写入长寿命结构组织和记忆到流体凝聚物中。
2026-07-10 cond-mat.soft
Conformations, Dynamics, and Looping Kinetics of Partially Active Polymers
本文结合解析与模拟研究活性仅局限于任意位置和长度链段的部分活性 Rouse 链，揭示其对溶胀、均方位移及反常成环动力学的影响，为异质活性染色质建模提供基础。
2024-12-05 cond-mat.soft
Modelling of thermosensitive stereoregular polymers within MARTINI coarse-grained force-field: poly(N-isopropylacrylamide) as a benchmark case
本文在MARTINI粗粒化力场中建立了考虑立构规整性的聚(N-异丙基丙烯酰胺)模型，探究了粗粒化粒子极性对其温度依赖性线团-球转变的影响，实现了大尺度下热敏性聚合物行为的研究。
2021-05-28 cond-mat.soft
Dynamics of Active Polar Ring Polymers
研究了孤立的半柔性活性极环聚合物的构象和动力学性质。环被建模为连续高斯聚合物暴露于切向主动力。线性非厄米运动运动方程的本征函数展开的解析解表明，环的构象是独立的活动。相反，活动强烈影响内环动力学和产量的特征时间制度，这是不存在的被动环。在中间的时间尺度上，柔性环表现出活动增强的扩散制度，而半柔性环表现出弹道运动。此外，第二个活跃的时间制度出现在较长的时间尺度上，环显示蛇形运动，这是让人想起坦克踩踏旋转动力学剪切流，占主导地位的模式与最长的弛豫时间。
2022-06-21 cond-mat.soft
Measurement of the hydrodynamic forces between two polymer-coated spheres
布朗球之间的流体动力学力的测量相关的热波动的粒子位置使用一种新的方法，两粒子互相关光谱（TCS）。使用光学陷阱将一对1.3 μ m直径的聚合物涂覆的聚（甲基丙烯酸甲酯）保持在2 μ m和20 μ m之间的间隔。迁移率张量直接从两个球的纵向平均布朗涨落确定。所观察到的迁移率张量的距离依赖性与低雷诺数计算定量一致。
2000-12-14 cond-mat.soft
Active Hydrodynamics Couples Polymer Organization, Shape Fluctuations, and Motility in Deformable Droplets
Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）
通过DPD模拟发现，伸展型活性促进聚合物平行排列并增强液滴运动持久性，收缩型活性导致垂直组织并维持近弹道运动，揭示了活性流体动力学对内部结构与运动性的调控机制。
2026-09-18 cond-mat.soft
Translocation of an Active Polymer into a Circular Cavity
采用Langevin动力学（LD）模拟方法研究了活性半柔性聚合物通过纳米孔进入刚性二维圆形空腔的移位动力学和聚合物堆积动力学.结果表明，对于小空腔半径区域，即$R \ll R_{\textrm{g}}$，力指数$R_{\textrm{g}}$为$β=-1$，而对于大的$R \gg R_{\textrm{g}}$，力指数的渐近值为$β\approx -0.92$ .力指数由平均移位时间$\langle τ\rangle \propto F_{\textrm{sp}}^β$的标度形式定义，其中$F_{\textrm{sp}}$是自推进力。此外，使用腔内聚合物的转向数的定义，已经发现，在移位过程结束时，对于小的$R$值和在强的力极限下，聚合物构型比$R$值大或力弱的情况更规则。
2022-11-14 cond-mat.soft
Emergent dynamics due to chemo-hydrodynamic self-interactions in active polymers
本文以自推进液滴为单体制备自由连接活性聚合物，结合实验与最小模型模拟，揭示化学-流体动力学自相互作用引发的C形刚性、弹道及振荡推进机制。
2024-08-03 cond-mat.soft
Conformation and dynamics of a self-avoiding active flexible polymer
我们研究了聚合物的构象和动力学，将其单体视为活性布朗粒子。这种活性聚合物显示出非常有趣的物理行为，这在活性劳斯链中是不存在的。链最初收缩与积极的力量，这开始膨胀进一步增加的力量。膨胀后的收缩完全归因于单体之间的排斥体积相互作用。在溶胀状态下，链表现出从自回避行为到Rouse行为的交叉，端到端距离的标度指数为$ν_a \simeq 1/2$。通过各种物理量，具体地，单体的径向分布函数，散射时间，以及各种能量计算，分析了结构中的非单调性。链松弛速度比劳斯链在中间力制度，与交叉的松弛时间的变化在大的主动力由幂律$τ_r \sim Pe^{-4/3}$（PE是Péclet数）。
2020-04-10 cond-mat.soft
Spectral Signatures of Active Fluctuations in Semiflexible Polymers
Indian Institute of Science Education and Research Mohali（印度科学教育研究所穆哈利分校）
研究活跃环境如何转化为半柔性聚合物内部波动谱，通过显式主动布朗粒子的力统计推导出时序持久和空间相关的噪声模型，并通过模拟验证。发现活动性重新组织波动谱而非均匀改变：增强主动力主要增强最低模式，而增强持久性使谱权重向更长波长转移。
2026-04-11 cond-mat.soft
Rheology of Active Polymer-like T. Tubifex Worms
在所有复杂流体中，我们最了解的可能是聚合物的流变学。深入了解单个聚合物的缠结和蠕动使我们能够预测例如剪切稀化流变学和几乎任何具有实际重要性的流动情况下的行为。当我们从被动聚合物转向主动聚合物时，情况就明显不同了，在主动聚合物中，细丝活性、流体动力学相互作用和构象的耦合为大量新颖的结构和动力学特征开辟了道路。在这里，我们实验研究了长，细长和纠缠的活蠕虫（Tubifex tubifex）的流变学，并提出这种系统作为一种新型的活性聚合物。它的活动水平可以通过改变温度或加入少量酒精使蠕虫暂时不活动来控制。我们发现，（i）剪切稀化减少的活动，（ii）剪切稀化的发病特征剪切速率是由活动的时间尺度，和（iii）低剪切粘度作为浓度的函数显示出非常不同的缩放从常规聚合物。我们的研究为“活性聚合物”的新研究领域铺平了道路。
2019-10-21 cond-mat.soft
Active polymer translocation through flickering pores
利用Langevin动力学模拟研究了均聚物在驱动力作用下通过活性通道的单列移位。它示出的粘性壁和振荡宽度的通道可以导致显着更有效的易位相比，静态通道，具有等于振荡孔的平均宽度的宽度。易位的增益表现出对孔的粘性的强烈依赖性，这可以允许聚合物易位过程是高度选择性的。
2011-11-28 cond-mat.soft
Excluded volume effects on tangentially driven active ring polymers
本研究通过数值模拟探讨了切向驱动活性环状聚合物的构象与动力学，发现排除体积相互作用显著影响链的尺寸、形状及内部动力学，而长时间旋转运动周期与切向力成反比且与刚性和自排斥无关。
2024-05-08 cond-mat.soft
Macroscopic rotation of active colloids in a colloid-polymer mixture confined inside a spherical cavity
从研究通过分子动力学模拟，我们报告的结果，在活性胶体和被动聚合物的混合物，被限制在一个球形容器内的排斥边界的结构和动力学。这样的系统在生物聚合物的背景中模拟细菌的存在。在完全被动的情况下，所有的相互作用都是以这样一种方式选择的，即在富胶体和富聚合物相之间的平衡共存。在大部分研究中，所选择的成分会产生Janus结构;球体的一侧被胶体占据，其余部分被聚合物占据。这种部分潮湿的情况几乎模仿了完全被动场景中的中性墙。在向胶体引入速度对齐活动之后，富含聚合物的域的形状改变为椭圆体的形状，围绕其长轴，富含胶体的域获得宏观角动量。在稳定状态下，该轴的方向通过扩散而演变，这意味着被动域也被主动粒子设置为运动。
2021-12-01 cond-mat.soft
Diffusiophoretic Brownian dynamics: characterization of hydrodynamic effects for an active chemoattractive polymer
本文优化泳动布朗动力学以匹配显式溶剂流体力学结果，揭示活性趋化聚合物的塌缩转变及回转半径、弛豫时间随链长的非单调增长。
2024-06-14 cond-mat.soft
Active Polymer Behavior in Two Dimensions: A Comparative Analysis of Tangential and Push-Pull Models
本研究对比了二维活性纤维的切向与推拉模型，发现低高活性下行为相似，中活性下出现差异，调整平均活性力后行为趋于一致，强调了力定义的重要性。
2024-12-16 cond-mat.soft
Worm Blobs as Entangled Living Polymers: From Topological Active Matter to Flexible Soft Robot Collectives
本研究聚焦活体蠕虫形成的缠结活性软实体蠕虫团，分析其构象缠结特性与多态涌现行为，提出需重审聚合物物理软物质概念，为活性聚合物、拓扑活性物质及仿生缠结软体机器人集群设计提供指导。
2023-04-29 cond-mat.soft
Nanorheology of active-passive polymer mixtures is topology-sensitive
我们研究了分散的纳米探针在纠缠的主动-被动聚合物混合物中的运动。通过比较两种结构的线性与非连接和非打结的圆形聚合物，我们证明了新的，丰富的物理出现。对于这两种聚合物结构，随着活性的增加和更多的能量被泵入系统，尺寸小于溶液的缠结阈值的纳米探针移动得更快。对于较大的纳米探针，一个令人惊讶的现象发生：而在线性的解决方案，他们移动定性如前，在主动-被动环解决方案纳米探针{ \it减速}相对于纯被动的条件。我们根据纳米探针与环混合物的冷组分的非平衡、拓扑依赖性缔合（聚类）来合理化这种效应，这让人想起最近发现的[Weber等人，物理修订版信函116，058301（2016）]标量主动-被动混合物中的相分离。我们的结论与细胞核中染色质的微观流变学的潜在联系。
2021-03-17 cond-mat.soft
Polymer translocation through nanopore assisted by an environment of active rods
我们使用计算机模拟和等通量张力传播（IFTP）理论相结合，研究易位动力学的柔性线性聚合物通过纳米孔到由排斥性活性杆在2D的环境。我们证明，杆活动诱导的聚合物上的拥挤效应，导致一个时间依赖性的净力，有利于易位到活跃的环境。将这种力引入孔驱动易位的IFTP理论中，使我们能够详细地描述易位动力学，并推导出平均易位时间的标度形式为$\tildeτ \sim \tilde{L}_{\textrm{r}}^ν / \tilde{F}_{\textrm{SP}} $，其中$\tilde{L}_{\textrm{r}}$和$\tilde{F}_{\textrm{SP}}$分别是作用在杆上的杆长和自推进力，$ν$是Flory指数。
2020-11-09 cond-mat.soft
A Force-Level Theory of the Rheology of Entangled Rod and Chain Polymer Liquids. I. Tube Deformation, Microscopic Yielding and the Nonlinear Elastic Limit
我们采用第一性原理，力水平的方法自洽地构建非谐管约束场的纠缠流体的刚性针和连续路径（PP）水平链在两个限制的情况下，链拉伸被假定为完全放松或保持不放松。剪切和拉伸变形和聚合物取向的影响是在一个非线性的弹性限度耗散松弛过程被故意忽略。对于针和PP级链，横向聚合物动力学波动的高斯分析预测，变形诱导的取向导致管膨胀。相反，对于变形的聚合物，其中链拉伸不放松，我们发现管压缩。对于所有这三个系统，有限的最大横向纠缠力本地化的聚合物在有效管的预测。这种纠缠力可以克服的条件（力的不平衡）与宏观变形相关的外部施加的力，可以在非线性弹性限度中定义，和“微观绝对屈服”事件破坏管约束的可能性可以进行分析。对于针和轮廓松弛的PP链，这种力的不平衡被发现发生在一个应力的顺序的平衡剪切模量，从而应变的顺序统一，对应于一个机械脆弱的纠缠管场。然而，对于未松弛的拉伸链，管压缩稳定横向聚合物限制，似乎没有力的不平衡。这些结果共同表明，从弹性到不可逆粘性响应的交叉需要链回缩以启动解缠结。我们定性地讨论了与现有的唯象模型的非线性启动剪切，阶跃应变和蠕变流变实验的比较。
2016-04-13 cond-mat.soft
Polymer translocation in an environment of active rods
我们认为，一个灵活的线性聚合物的易位过程中，通过一个纳米孔到环境中的{ \it反}侧的活性杆的动力学。使用Langevin动力学模拟，我们发现，即使最初有更多的单体在{\it反}侧的{\it顺}比在{ \it反}侧的杆促进易位。易位聚合物的结构分析表明，活性杆诱导折叠结构的{ \it反式}侧亚链的情况下，成功的易位事件。通过保持{ \it顺式}侧子链上单体的初始数量固定，我们绘制出一个状态图，成功的事件作为一个函数的棒数密度为各种系统参数。这揭示了在低密度和拥挤，阻碍易位在较高密度的杆之间的促进竞争。
2022-11-14 cond-mat.soft
Entropic force of cone-tethered polymers interacting with a planar surface
计算机模拟用于表征一种或多种聚合物的熵力，所述聚合物被拴系到与附近的硬平面相互作用的硬锥形物体的尖端。修剪丰富的罗森布鲁斯方法（PERM）的蒙特卡罗模拟被用来计算的变化的构象自由能，$F$，硬球聚合物相对于锥尖到表面的距离，$h$，从其中的变化的熵力，$f\equiv |dF/dh|$，与$h$被确定。我们考虑以下情况：（1）单个自由连接的拴系链，（2）单个半柔性拴系链，（3）多个等长的自由连接的链，每个链都拴在锥尖上。模拟结果用于测试Maghrebi等人（EPL，96，66002（2011）; Phys.Rev.E86，061801（2012））的预测的有效性，所述预测为$f\propto (γ_\infty-γ_0) h^{-1}$，其中$γ_0$和$γ_\infty$分别是用于$h=0$和$h=\infty$的栓系聚合物的配分函数的通用标度指数。测得的功能$f(h)$一般是一致的预测，与理论中采用的近似所产生的小的定量差异。在多个拴系聚合物的情况下，每个聚合物的熵力大致恒定，这与预测定性不一致。
2022-08-01 cond-mat.soft
Desorption of an active Brownian polymer from a homogeneous attractive surface
通过朗之万动力学模拟研究活性布朗聚合物在吸引表面的吸附与脱附行为，发现活性引发状态转变，且脱附时间随活性呈指数衰减并与链长存在标度关系。
2024-08-25 cond-mat.soft
Flexible polymer confined inside a cone-shaped nano-channel
在许多实验情况下，聚合物在锥形几何形状中的纳米尺度限制发生。本文采用分子动力学模拟方法对柔性聚合物在锥形纳米通道中的运动进行了理论研究。研究了通道内单体的分布、受限聚合物的构型、作用在聚合物上的熵力以及它们对通道和聚合物参数的依赖性。理论和仿真结果吻合得很好。在模拟中测量了由通道的不对称形状引起的聚合物上的熵力，并且发现其幅度相对于热能是显著的。所获得的力对通道参数的依赖性可能是有用的锥形纳米通道的设计。
2016-02-23 cond-mat.soft
Entropic forces exerted on a rough wall by a grafted semiflexible polymer
我们研究的熵力，由于波动的半柔性聚合物，是从一端接枝和刚性和粗糙的墙壁从另一端限制。我们展示了如何粗糙的墙壁修改熵力。除了在平坦壁的情况下存在的垂直力之外，壁的粗糙度向力增加了横向分量。两个垂直和横向分量的力检查不同的值的幅度和波长的粗糙度，并在不同的温度。侧向力受墙体局部坡度控制，而垂直力仅对墙体曲率敏感。我们发现，对于小的压缩，熵力的增加，通过增加曲率的限制壁。除了生物物理的相关性，结果也可能是有用的，在开发基于AFM的实验技术，用于探测表面的粗糙度。
2014-09-23 cond-mat.soft
Study of unzipping transitions in an adsorbed polymer by a periodic force
利用Monte Carlo模拟，我们研究了吸附在表面（或壁）上的均匀聚合物解压缩的动态转变。我们考虑三种不同类型的表面。聚合物的一端始终保持锚定，另一端单体受到频率为$ω$、振幅为$g_0$的周期性力作用。我们观察到，力-距离等温线显示在所有三种情况下的磁滞回线。对于所有这三种情况下，它被发现的磁滞回线，$A_{loop}$，规模为$1/ω$在较高的频率范围，并作为$g_0^α ω^β$与指数$α= 1$和$β= 1.25$在较低的频率范围。指数$α$和$β$的值类似于在早期的DNA链的蒙特卡罗模拟研究和较长的DNA链的朗之万动力学模拟研究中获得的指数。
2022-07-22 cond-mat.soft
Active Diffusion of Self-Propelled Particles in Semi-Flexible Polymer Networks
本研究通过 Langevin 动力学模拟与解析理论，揭示了半柔性聚合物网络中主动粒子的捕获-跳跃扩散机制，发现聚合物刚度、粒子尺寸与活性间的复杂相互作用规律，为生物凝胶内的货物运输与药物递送提供理论启示。
2024-01-09 cond-mat.soft
Elasticity of single flexible polymer chains in good and poor solvents
力-伸长曲线在力谱实验中测量单个聚合物链的熵弹性。一个蠕虫状链模型被用来描述力延伸实验与一个内在的链参数称为持久长度，这是一个衡量局部弯曲的灵活性。对于柔性聚合物，在不同的力制度的持久性长度的估计存在差异。例如，基于原子力显微镜（AFM）的拉伸实验报告了异常低值，这也与磁镊实验不一致。为了理解这一点，我们调查的微观力探针和聚乙二醇链的内在弹性在AFM为基础的实验之间的耦合的作用。我们使用振荡流变学进行实验，通过提供一个固定频率的外部激励的探头。我们表明，一个适当的量化的弹性响应直接测量的振荡技术偏离传统的力延伸曲线显着。通过拟合WLC刚度延伸数据得到的持久长度与平衡镊子实验匹配良好。此外，对于聚苯乙烯链在贫溶剂中的弹性响应没有观察到振荡和等速拉伸实验之间的偏差。然而，对于在良溶剂中的聚苯乙烯观察到这种偏差。我们把这归因于聚苯乙烯单体在水中的疏水相互作用。我们的研究结果表明，单聚合物链上的振荡流变学提供了其弹性响应的定量估计。持久性长度值的一致性，使用磁镊实验在低力制度和高力制度的AFM实验表明，WLC是成功的描述聚合物的弹性力范围内的AFM实验中通常探测。
2021-07-27 cond-mat.soft
Polymer drift in a solvent by force acting on one polymer end
利用微扰理论和重整化群方法研究了流体动力学相互作用对理想柔性聚合物在一端受到恒定力作用下的非平衡漂移动力学的影响.对于中等的力，如果聚合物的伸长是小的，流体动力学相互作用不被屏蔽，并且使用重整化群方法计算聚合物的速度和纵向伸长。在这种状态下，速度和伸长率都是驱动力的非线性函数。对于大伸长率，我们发现两个政权。对于大的力，但有限的链长$L$的流体动力学相互作用进行了筛选。对于大的链长和有限的力的流体动力学相互作用，只有部分筛选，这在三维中的结果在不寻常的对数修正的速度和纵向伸长率。
2007-10-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Force spectroscopy of polymer desorption: Theory and Molecular Dynamics simulation
采用基于Onsager随机方程的粗粒化解析动力学模型和基于Langevin恒温器的分子动力学（MD）模拟方法，研究了强吸附在固体基质上的高分子单链的强制脱附.所建议的方法使得有可能超越传统的Bell-Evans模型的局限性。我们观察到一系列的特征力峰值时，拉力测量对悬臂位移在分离过程中以恒定速度$v_c$（位移控制模式），并发现该力的平均大小增加$v_c$增长。研究了不同吸附能$ε$和牵引速度$v_c$时，牵引力和末端单体离表面距离的概率分布.我们广泛的MD模拟验证和支持的主要理论研究结果。此外，模拟揭示了一个新的行为：对于一个强摩擦和大规模的悬臂的力尖峰模式涂抹在大$v_c$。作为一个具有挑战性的任务，在未来的实验生物聚合物测序，我们建议制作刚性，超轻，纳米尺寸的原子力显微镜探针。
2013-10-14 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
Buckling instability for a charged and fluctuating semiflexible polymer
在这篇文章中，我们解决的问题，欧拉的屈曲不稳定性的带电半柔性聚合物，是下的压缩力的作用。我们认为这种不稳定性作为一个相变和调查的作用，热波动的屈曲临界力。通过分子动力学模拟，我们发现临界力随温度的升高而减小。在有限温度下的排斥静电相互作用与热涨落竞争，以增加屈曲阈值。
2011-02-02 cond-mat.soft
