具有可设计相互作用的流体中的可编程相行为
Programmable phase behavior in fluids with designable interactions
AI总结：
本文提出基于凸优化的逆相平衡方法，通过设计多组分流体的分子相互作用来实现目标相图，并结合平均场模型与分子模拟验证其有效性。
摘要：
我们提出了一种解决“逆”相平衡问题的方法：应如何设计一组分子组分之间的相互作用，以获得目标相图？利用凸优化理论中的技术，我们展示了如何针对包含大量组分和许多具有规定组成的共存相的相图来解决该问题。我们将该方法应用于常用的多组分流体平均场模型，随后利用分子模拟验证所设计的相互作用能够产生目标相图。我们的方法使得能够合理设计具有复杂相行为的“可编程”流体，例如生物聚合物和胶体混合物。
英文摘要：
We introduce a method for solving the "inverse" phase equilibria problem: How should the interactions among a collection of molecular species be designed in order to achieve a target phase diagram? Using techniques from convex optimization theory, we show how to solve this problem for phase diagrams containing a large number of components and many coexisting phases with prescribed compositions. We apply our approach to commonly used mean-field models of multicomponent fluids and then use molecular simulations to verify that the designed interactions result in the target phase diagrams. Our approach enables the rational design of "programmable" fluids, such as biopolymer and colloidal mixtures, with complex phase behavior.
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