Coarsening dynamics of ternary amphiphilic fluids and the self-assembly of the gyroid and sponge mesophases: lattice-Boltzmann simulations
通过一个三维的两亲晶格玻尔兹曼模型与短程相互作用的描述三元两亲流体，我们研究了如何改变的两亲物种的存在下，一个对称的二元不混溶流体的相分离动力学。我们发现，两亲物浓度的逐渐增加减慢域的增长，最初从代数，对数时间依赖性，并在较高的浓度，从对数拉伸指数的形式。在生长停滞的拉伸指数体系中，在后期我们观察到海绵中间相和螺旋液晶立方中间相的自组装，因此证实了（a）两亲物-两亲物相互作用不需要是长程的，以便在竞争相互作用的动力学中产生周期性调制的结构，和（b）立方中间相的自组装不需要两亲物的化学特异性模型，这与文献中的权利要求相矛盾。我们还观察到由两亲物浓度单独或独立驱动的海绵和螺旋相之间的结构有序-无序过渡，由两亲物-两亲物和两亲物-二元流体耦合参数。对于生长停滞的中间相，我们还观察到在所有长度尺度的结构函数的时间振荡，大多数的波数表现出缓慢的衰减，和长期的平稳性或增长的其他。我们将这种行为归因于复杂的两亲物动力学的组合，导致马兰戈尼流。
2004-02-18 cond-mat.soft
Lattice-Boltzmann simulations of self-assembly of a binary amphiphilic fluid into ordered bicontinuous cubic and lamellar phases
我们报告的第一个结果，我们的三维，介观，两亲晶格玻尔兹曼模型，已被用来模拟有序立方相和层状相在二元水-表面活性剂系统的自组装的动力学。我们的研究结果提供了深入了解这些中间相在水和表面活性剂分子之间作用的各种分子力和驱动从层状到立方相的过渡的机制方面的机制。
2001-01-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-assembly of lipids in water. Exact results from a one-dimensional lattice model
我们考虑一个晶格模型的两亲分子在溶剂中的分子化学相似的两亲分子的一部分。的相互作用势的取向的两亲分子的依赖性被考虑明确。采用传递矩阵法对模型进行了一维精确求解。特别是，压力作为浓度的函数，关联函数和比热计算。该模型与最近推出的胶体自组装，其中粒子相互作用的各向同性短程吸引和长程排斥（SALR）的潜力晶格模型进行了比较。两亲性和胶体自组装之间的相似之处突出。
2014-11-13 cond-mat.soft
Self-Assembly in Mixtures of Amphiphilic Polymers and Surfactants
我们提出了一个两亲聚合物和两亲小分子（表面活性剂）在稀水溶液中的联合自组装模型。假定聚合物由亲水性主链和大量疏水性侧基组成。优选的表面活性剂结合到疏水微区沿聚合物诱导结合的表面活性剂之间的有效吸引力。这导致取决于单个物理参数ε的两种不同的结合方式，ε表示表面活性剂-聚合物亲和力和聚合物疏水性之间的比率。对于小的ε，结合是非合作的，而对于大的ε，在明确定义的临界聚集浓度下，结合变得强合作。我们的研究结果是一致的观察不同的实验系统。
1998-04-07 cond-mat.soft physics.chem-ph
Three dimensional hydrodynamic lattice-gas simulations of domain growth and self-assembly in binary immiscible and ternary amphiphilic fluids
我们采用三维流体力学格子气方法模拟了二元不互溶流体和三元微乳液中的相组装动力学。对于临界旋节分解，我们进行标度分析，在减少变量介绍的Jury等人。和Kendon等人。我们发现一个后期的标度指数与惯性制度一致。然而，与以前的格子气模型的Appert等人所观察到的。我们的数据不属于相同的范围内减少的长度和时间的Kendon等人。对于非临界二元旋节分解，我们观察到减少的有效指数与少数相的体积分数。然而，没有观察到n=1/3 Lifshitz-Slyzov-Wagner液滴聚结指数。添加足够数量的表面活性剂颗粒的二元不混溶流体的临界淬火产生三元双连续微乳液。我们观察到的缩放行为的变化，从代数对数增长的两亲性流体中的域的增长没有逮捕。对于微乳液的形成，其中域生长停止，我们发现拉伸指数增长法提供了最佳的拟合数据。
2001-09-25 cond-mat.soft
Phase Diagram for Self-assembly of Amphiphilic Molecule C12E6 by Dissipative Particle Dynamics Simulation
在以前的研究中，耗散粒子动力学模拟被用来定性澄清的两亲分子六乙二醇十二烷基醚（C12 E6）的相图。在本研究中，通过改变亲水性分子和水分子之间的相互作用势在耗散粒子动力学（DPD）模拟使用的陪审团模型定性地澄清相结构的亲水性依赖。通过改变亲水性珠和水分子之间的相互作用势$x$的系数为x=-20，0，10和20，在无量纲温度T=0.5和两亲分子在水中的浓度为phi=50%时，相结构生长为层状（x=-20）、六方（x=0）和胶束（x=10）相。对于x=20，在亲水性珠粒和水分子之间发生相分离。
2006-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Customizing mesoscale self-assembly with 3D printing
由于毛细力的自组装是一种常见的方法，用于从液-气界面处的相同漂浮颗粒生成2D介观结构。设计积木以获得所需的介观结构是一项科学挑战。我们在本文中表明，可以用低成本的3D打印机使颗粒成形，以构成特定的介观结构。我们的方法是基于诱导吸引力或排斥力的毛细管多极的创建。由于毛细管相互作用可以缩小，我们的方法开辟了新的途径，以低成本的微制造。
2013-10-17 cond-mat.soft
Mesoscale Simulation Approach for Assembly of Small Deformable Objects
我们采用顶点模型来理解排斥性软粒子中长程有序结构形成的物理起源。该模型结合了每个颗粒的体积和表面积的贡献。使用蒙特卡罗模拟的采样允许系统自然地选择优选的结构。我们观察到体心立方有序态和无序态之间的转变。对模拟域的约束可以抑制或允许系统遵循类似于从一个有序状态到另一个有序状态的马氏体变换的路径。最后，我们表明，从无序状态到有序区域的快速淬火导致亚稳态的局部粒子排列，而不是一个大规模的单晶。
2022-06-27 cond-mat.soft
Flexibility defines structure in crystals of amphiphilic DNA nanostars
具有可编程形状和相互作用的DNA纳米结构可以用作具有规定纳米尺度特征的晶体材料自组装的构建块，具有巨大的技术潜力。结构刚性和键合方向性已被认为是DNA基序在3D中维持长程序的关键设计特征，但与规定具有足够准确性的构建块几何形状相关的实际挑战限制了可用设计的多样性。我们最近介绍了一种新的平台，用于一锅制备由Watson-Crick碱基配对和疏水力的组合支持的结晶DNA框架[Nano Lett.，17（5）：3276-3281，2017]。在这里，我们使用小角度X射线散射和粗粒度的分子模拟来证明，与可用的全DNA方法相反，两亲性基序不依赖于结构刚性来支持长程序。相反，两亲性DNA构建块的灵活性是成功结晶的关键特征。
2018-11-06 cond-mat.soft
Liquid crystalline structures formed by sphere-rod amphiphilic molecules in solvents
本研究探究T形KTOF4球-棒两亲分子在水-二氧六环混合溶剂中的自组装，发现其形成由溶剂中二氧六环体积分数调控的同心球或平层结构，为球-棒分子自组装行为研究提供了新见解。
2025-02-10 cond-mat.soft
Programmed Wrapping and Assembly of Droplets with Mesoscale Polymers
大自然非常善于使用界面来构建结构，封装试剂和调节生物过程。受大自然的启发，我们描述了柔性聚合物基带，称为“介观聚合物”（MSP），以调节与液滴的界面相互作用。这产生了前所未有的鞭毛状结构和MSP包裹液滴形式的混合组装体。这些混合结构的成功制备取决于界面相互作用和定制的MSP组合物，例如具有对流体-流体界面具有明显不同的亲和力以及机械性质的结构域的MSP。MSP液滴相互作用的原位测量证实，MSP具有可以忽略不计的弯曲刚度，允许界面能驱动中尺度组装。通过利用这些界面驱动力，介观聚合物被证明是一个强大的平台，支持在流体中制备复杂的混合结构。
2021-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Supramolecule Structure for Amphiphilic Molecule by Dissipative Particle Dynamics Simulation
采用耗散粒子动力学（DPD）方法对AB-二聚体在W单体溶液中的结构形成过程进行了介观模拟。作为仿真模型，采用了修正的Jury模型，S.等人，“Simulation of amphitic mesophases using dissipative particle dynamics，”Phys.Chem.Chem.Phys.vol.1（1999）pp. 2051-2056，其代表了表面活性剂六乙二醇十二烷基醚（C12 E6）和水（H2O）的自组装机理。所得相图与Jury的结果一致。我们还发现，形成六方相（H1）比形成层状相（Lalpha）需要更长的时间。
2006-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Novel polymer nanocomposite composed of organic nanoparticles via self-assembly
我们报道了一类新型的聚合物纳米复合材料，其由分散在聚合物基体中的有机纳米颗粒组成，粒径为30-120 nm。质子化聚（4-乙烯基吡啶）-r-聚丙烯腈与两亲性间胺黄染料分子在水溶液中通过静电相互作用自组装形成有机纳米粒子。一个强烈增宽的拉曼位移带被探测到，这表明存在增强的光电性能从聚合物纳米复合材料。本文以无规共聚物聚电解质和介晶两亲分子为设计的自组装结构单元，为有机纳米粒子的制备提供了一条新的途径。
2009-03-20 cond-mat.soft
Lattice-Gas Simulations of Minority-Phase Domain Growth in Binary Immiscible and Ternary Amphiphilic Fluid
本文采用流体力学格子气模型研究了二元不互溶流体和乳状液的二维生长动力学。我们进行非临界淬火的二元流体的情况下，发现少数相内的域的大小随着时间的代数增长，根据理论预测。在较晚的时间制度，我们发现一个增长指数n = 0.45，在很宽的浓度范围内，与其他simuluations良好的协议。在早期的制度，我们发现没有普遍的增长指数，但少数相的浓度有很强的依赖性。在三元两亲性流体的情况下，液滴相的自组装动力学进行了研究。在低浓度的表面活性剂，我们发现，经过早期的代数增长，成核制度占主导地位的后期动力学，这是由表面活性剂的浓度增加增强。随着表面活性剂浓度的进一步增加，我们看到交叉到动力学上缓慢的增长，最后是油滴的饱和，我们在现象学上将其拟合为拉伸的指数函数。最后，研究了液滴和海绵相之间的转变。
1997-05-24 cond-mat.soft
Mesoscopic Correlations in Aqueous Alkylamine Mixtures Between Molecular and Micro Emulsions
Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée (UMR CNRS 7600), Sorbonne Université（巴黎索邦大学凝聚态物质理论物理实验室）
本研究开发介观桥接形式主义连接SSOZ框架与TS方法，揭示局部取向关联在介观尺度的长程表现，统一描述密度涨落，通过X射线散射验证TS对介观结构的捕捉能力，为复杂流体结构交叉提供通用解释途径。
2025-11-11 cond-mat.soft physics.chem-ph
Structure Formation of Amphiphilic Nanocubes at Rest and Under Shear
本研究利用MD和KMC模拟探讨了两亲性纳米立方体在静止与剪切下的自组装行为，发现结合能、疏水面数量及单贴片比例决定簇的稳定性与尺寸，而剪切加速聚集但减小稳态簇大小。
2023-05-23 cond-mat.soft
Chemical analysis and aqueous solution properties of Charged Amphiphilic Block Copolymers PBA-b-PAA synthesized by MADIX
我们已经链接的结构和在水溶液中的两亲性带电的两嵌段共聚物聚（丙烯酸丁酯）-b-聚（丙烯酸），PBA-b-PAA，通过控制自由基聚合合成，与样品的物理化学特性。尽管产品的缺陷，样品自组装在熔体和水溶液中预测的单分散微相分离理论。然而，PBA核异常大; PBA核的溶胀不是由于AA（Flory参数chiPBA/PAA，在0.25处测定，意味着强分离），而是由于h-PBA均聚物（通过液相色谱法在排阻和吸附转变点LC-PEAT测定含量）。除了通过散射实验检测到的胶束的优势群体之外，毛细管电泳CE分析允许检测另外两个群体，一个是h-PAA，另一个是游离的PBA-b-PAA链，其具有非常短的PBA块并且从不自组装。尽管存在这些游离单聚体，但发现溶液中的自组装不平衡：聚集状态是历史依赖性的，并且数月内胶束之间没有单聚体交换（时间演化SANS）。在20 mN/m下测量的高PBA/水界面张力阻止胶束之间的单聚物交换。PBA-b-PAA溶液体系既不处于热平衡，也不是完全冻结的体系：可能发生单个聚集体的内部分馏。
2007-08-27 cond-mat.soft
An active approach to colloidal self-assembly
在这篇综述中，我们讨论了自推进胶体颗粒的自组装的最新进展，并强调了一些最令人兴奋的结果，在这一领域的干活性物质的具体重点。我们通过胶体构建块的复杂性的镜头来探索这种现象。我们首先考虑各向同性球形粒子的行为。然后，我们讨论的情况下，两亲性和偶极Janus粒子。最后，我们展示了如何的胶体的几何形状和/或它们的相互作用的方向性可以用来控制组装的活性聚集体的物理性质，并建议可能的策略，如何利用活动作为一个可调的驱动力自组装。活性胶体的独特性质为下一代功能性环境传感微结构的设计提供了希望，这些微结构能够以自主和有针对性的方式执行特定任务。
2021-02-23 cond-mat.soft
Structure and dynamics of amphiphilic patchy cubes in a nanoslit under shear
本文通过分子动力学与多粒子碰撞动力学耦合模拟，研究了单斑块和双斑块两亲性纳米立方体在纳米狭缝中静止及剪切条件下的自组装行为，揭示了两种体相中未见的团簇形貌，并阐明了受限程度和剪切对棒状与分形聚集体尺寸及刚性的差异化影响。
2024-04-30 cond-mat.soft
The onset of self-assembly
我们已经制定了一个理论的自组装的基础上的概念，在中尺度的局部规范不变性。在中尺度下的局域规范不变性产生了在二元系统中负责自组装的所需长程熵力。我们的理论被应用到研究的发病的介观结构形成的临界温度以上的estane，一个二嵌段共聚物。我们用图解方法超越高斯近似，得到了相关长度zeta ~（c-c*）^-gamma，其中c* 是最小浓度，低于该浓度，自组装是不可能的，c是电流浓度，gamma在数值上接近2/3。重整化扩散常数随着c* 的接近而消失，表明临界慢化的发生，而关联函数在过渡点处保持有限。
1997-10-28 cond-mat.soft hep-th
Composition-agnostic prediction of self-assembly in multicomponent amphiphile mixtures from molecular structure
Keio University（庆应义塾大学）
本研究提出了一种不依赖组分的机器学习框架，通过分子结构预测多组分两亲分子混合物的自组装行为，展示了模型在不同组分组合中的强大预测能力。
2025-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Machine learning prediction of self-assembly and analysis of molecular structure dependence on the critical packing parameter
本研究利用机器学习直接从分子化学结构预测自组装结构，结合耗散粒子动力学模拟数据训练模型，发现随机森林与GRU均有高预测精度，明确分子两亲性的关键影响，为材料相关领域产品开发提供助力。
2023-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Angular Independent Photonic Pigments via the Controlled Micellization of Amphiphilic Bottlebrush Block Copolymers
具有角度无关结构颜色的光子材料是非常理想的，因为它们提供了作为涂料、化妆品、纺织品或显示器中的着色剂的应用所需的宽视角。然而，它们的制造是具有挑战性的，因为它们需要各向同性的纳米级架构，只有短程相关。在这篇文章中，具有这种结构的多孔微粒是在一个单一的，可扩展的步骤从两亲性bottlebrush嵌段共聚物。这是通过利用一种新的控制胶束化的自组装机制内乳化甲苯在水中的液滴。通过限制水渗透通过液滴界面，可以精确地解决孔的尺寸，从而产生结构着色的颜料。此外，通过改变初始乳化条件，可以仅使用单一聚合物（Mn = 290 kDa）来调整反射的颜色以反射整个可见光谱。这样的光子颜料与它们的晶体类似物相比具有几个关键优点，因为它们提供各向同性的结构着色，抑制彩虹色并提高色纯度，而不需要折射率匹配或包含宽带吸收剂。
2020-09-15 cond-mat.soft physics.optics
Structure and rheology of multi-chain amphiphilic block copolymers under shear in dilute solutions
The University of Melbourne（墨尔本大学）
研究通过计算方法探讨了多链两亲块共聚物在不同链长、架构、组成和剪切速率下的自组装及流变行为，发现三元共聚物在稀溶液中形成三维网络，具有更高的粘度和结构稳定性。
2026-04-04 cond-mat.soft
Polymersomes confined self-assembly: micellisation in 2D
生物系统利用自组装来创建复杂的结构，其排列从分子到介观水平都受到精细控制。在这里，我们报告了一个例子，使用全合成系统，模拟两个层次的自组装。我们表明，使用两亲性共聚物的化学性质选择控制膜的形成和膜限制的相互作用的囊泡的形成。我们报告的聚合物囊泡的图案，出现在聚合物囊泡表面的工程界面张力。这允许通过化学合成来定制其拓扑结构的结构域的形成，从而为功能上类似于在病毒和运输囊泡中发现的那些的复杂超分子设计铺平了道路。
2015-09-09 cond-mat.soft physics.bio-ph
Non-equilibrium pathway to mesoscale ordering in ethanol-water binary liquid
Hubei University of Technology（湖北工业大学）；Wuhan University of Technology（武汉理工大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
通过周期性热振荡驱动乙醇-水混合物沿完整的分级自组装路径实现介观有序，揭示溶液非理想性的动力学起源。
2026-05-25 cond-mat.soft physics.atom-ph
Clustering and assembly dynamics of a one-dimensional microphase former
有序和无序微相普遍存在于颗粒悬浮液中，通过竞争短程吸引和长程排斥（SALR）相互作用。虽然有序微相是更有吸引力的材料目标，但理解其无序对应物的丰富结构和动力学性质对于控制其介观组装至关重要。在这里，我们研究了一维（1D）SALR模型，其简单性，使详细的分析，通过转移矩阵和蒙特卡罗模拟的无序制度。我们首先描述了宏观观测的聚类过程的签名，然后评估各种模拟算法的平衡动态。我们特别发现，集群移动显着加快混合时间，但事件链的集群制度的帮助有限。这些见解将指导三维微相形成剂的进一步研究。
2018-02-15 cond-mat.soft
In situ monitoring of block copolymer self-assembly through controlled dialysis with light and neutron scattering detection
本研究利用专门设计的透析池结合动态光散射和小角中子散射，原位监测了PDMS-b-PEG嵌段共聚物在THF向水交换过程中的自组装形貌变化，成功建立了近平衡结构相图，并揭示了通过调节膜孔径控制透析动力学以研究自组装热力学与动力学相互作用的方法。
2023-09-11 cond-mat.soft
Novel Core-Shell Structures for Colloids made from Surfactants and Polymers
我们报告的聚电解质中性嵌段共聚物和带相反电荷的表面活性剂的静电自组装形成的胶体复合物。研究的共聚物是不对称的，其特征在于由一个大的中性嵌段。使用光，中子和X射线散射实验，我们已经表明，胶体复合物表现出核-壳微观结构。核心被描述为一个密集的和无序的微相胶束连接的嵌段，而壳是一个弥漫的刷由中性链。具有核-壳结构的胶体复合物类似于众所周知的两亲性嵌段共聚物胶束。然而，这里的自组装机制不同。它基于相反电荷之间的络合作用。这种机制最近吸引了很多兴趣，因为它允许关联不同性质的组分，例如有机和无机或合成和生物。
2005-03-11 cond-mat.soft
Self-assembly in a model colloidal mixture of dimers and spherical particles
我们调查的两亲性二聚体和球形颗粒，一个模型相关的问题，在分散体中封装球状“客”分子的稀释混合物的结构。二聚体和球体被认为是硬颗粒，在球体和二聚体中的较小单体之间具有额外的吸引力。使用蒙特卡罗模拟，我们记录了低温形成的聚集体的客人（集群）举行在一起的二聚体，其典型的大小和形状取决于客户的浓度$χ$。对于低$χ$（小于$10\%$），大多数客体被分离并被二聚体层包覆。随着$χ$逐渐增加，团簇的尺寸变得越来越细长和多分散;在达到$χ\approx 50\%$的浅最大值后，团簇的尺寸在进一步增加$χ$时再次减小。仅在一种情况下（$χ=50\%$和适度低的温度）的混合物放松到流体的层流，这表明在这种情况下，集群是亚稳态的晶体蒸气分离。在加热时，团簇收缩，直到最终系统在所有尺度上变得均匀。另一方面，随着混合物在低温下变得越来越致密，团簇变得越来越大，直到形成一个网状结构。
2017-02-23 cond-mat.soft
Self-assembly of anisotropic particles on curved surfaces
该研究通过分子动力学模拟探究表面曲率与各向异性斑贴颗粒的耦合作用，揭示了丰富的几何相图与类玻璃态等独特结构，为材料设计提供了新的形貌调控空间。
2025-10-29 cond-mat.soft
Onset of Self-Assembly in Polymer-Surfactant Systems
从理论上研究了柔性聚合物和表面活性剂在稀水溶液中的自组装起始。着重研究表面活性剂对聚合物构象的影响，并利用聚合物在自组装开始时部分坍塌的猜想，得到了与实验观察相一致的结果：（1）聚合物-表面活性剂自组装的起始浓度（CAC）总是低于表面活性剂-表面活性剂自组装所需的浓度（CMC）;（ii）在带电系统中，CAC随盐浓度增加，并且几乎与聚合物电荷无关;（iii）在弱相互作用系统中，CAC在宽的CMC值范围内保持与CMC大致成比例。两亲性侧链聚合物的特殊情况强有力地支持了我们的基本猜想。发现由表面活性剂引起的部分塌陷和关于杂质对临界现象的影响的一般结果之间的相似性。
1999-11-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Phase behavior of ditethered nanospheres
我们报告的结果从计算研究的两亲性dithered纳米球的自组装分子模拟。我们探索的相行为作为一个功能的纳米球直径，相互作用强度，和方向性的系绳系绳相互作用。我们预测七个不同的有序相的形成。我们将这些结构与线性和星形三嵌段共聚物系统中观察到的结构进行比较。
2009-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Complex crystal structures formed by the self assembly of di-tethered nanospheres
我们报告的结果从计算研究的两亲性双拴系纳米球的自组装使用分子模拟。作为一个函数的相互作用强度和方向性的系链-系链相互作用，我们预测形成四个高度有序的相以前没有报道的纳米颗粒系统。我们发现了一个双金刚石结构，球形胶束与纳米颗粒的互补金刚石网络（ZnS/D）的二元金刚石排列：NaCl结构的球形胶束与纳米颗粒的互补简单立方网络交替相，形成与AlCu_2Mn相同的整体晶体结构（NaCl/SC）;具有由[8，8，4]阿基米德镶嵌（TC/T）描述的纳米颗粒的四重网格的交替的四重有序圆柱相;以及交替的金刚石相，其中两个金刚石网络都由纳米颗粒基质内的系链（AD）形成。我们将这些结构与线性和星形三嵌段共聚物系统中观察到的结构进行比较。
2009-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-assembly of liquid crystal block copolymer PEG-b-smectic polymer in pure state and in dilute aqueous solution
合成并表征了一系列疏水嵌段为近晶聚合物聚（4-甲氧基苯基4-（6-丙烯酰氧基-己氧基）-苯甲酸酯）（PA 6酯1），亲水嵌段为聚乙二醇（PEG）的两亲性液晶嵌段共聚物。详细研究了其中一种分子在纯态和稀水溶液中的自组装行为。利用小角X射线散射（SAXS）和广角X射线散射（WAXS）研究了纯态样品在磁场作用下的纳米结构。观察到六方圆柱形的微观偏析相，晶格间距为11.2 nm。PEG嵌段在圆柱体中，而近晶聚合物嵌段形成层间距为2.4 nm且层法线平行于圆柱体长轴的基质。如低温TEM所示，在水中形成有小平面的单层聚合物囊泡，聚合物囊泡。在这些聚合物囊泡的溶致双层膜中，疏水嵌段中的热致近晶顺序清晰可见，层法线平行于膜表面。
2009-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-Assembly in Mixtures of Polymers and Small Associating Molecules
从理论上研究了良溶剂中的柔性高分子与较小的缔合溶质分子如两亲物（表面活性剂）之间的相互作用。由于相互作用，在聚合物中诱导的吸引力相关性与链内排斥竞争，并最终驱动两个物种的联合自组装，伴随着链的部分坍塌。分析的结果被发现是在不同的聚合物-表面活性剂体系中的自组装的发病与实验吻合良好。在混合体系中自组装的阈值浓度（临界聚集浓度，cac）总是低于无聚合物溶液中的阈值浓度（临界胶束浓度，cmc）。几个自组装制度的区别，这取决于两个物种之间的有效相互作用。对于强相互作用，实验上对应于带相反电荷的物种，cac远低于cmc。它随离子强度而增加，并且仅微弱地依赖于聚合物电荷。对于弱相互作用，cac较低，但与cmc相当，并且两者在很宽的cmc值范围内大致成比例。小分子与表现出链内聚集的两亲性聚合物（聚皂）的缔合是逐渐的，没有急剧的开始。
2000-10-19 cond-mat.soft physics.chem-ph q-bio
Self-assembly and cooperative dynamics of a model colloidal gel network
我们研究了组装成胶体颗粒的凝胶网络，通过有效的相互作用，产生局部刚性，使稀释的网络结构机械稳定。自组装过程可以通过Flory-Huggins理论来描述，直到形成链的网络，其网格大小为链的持久长度的量级或小于链的持久长度。在网络中的粒子的本地化，在某种程度上类似于在致密的玻璃笼，是由网络拓扑结构，和网络的重组，这是通过键断裂和重组，其特征在于高度合作的动力学。我们使用NVE和NVT分子动力学以及朗之万动力学，并找到一个定性相似的时间依赖性的时间相关性和重组凝胶的动力学敏感性。这证实了合作动力学来自网络的中尺度组织。
2014-06-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Soft matter crystallography -- complex, diverse, and new crystal structures in condensed materials on the mesoscale
在过去的二十年里，人们在软凝聚态物质中观察到了越来越多的晶体结构，超过了大多数人对通过经典驱动力获得的排列多样性的期望。在这里，我们调查的结构宽度的介观晶体-形成胶束系统，纳米粒子，胶体等-已观察到的软物质实验和粗粒自组装模拟。我们回顾了在原子尺度上模仿晶体的结构类型，以及那些不符合已知几何形状且似乎只发生在中尺度上的结构类型。虽然在软凝聚态物质中观察到的晶体结构类型数量仍然落后于硬凝聚态物质，但我们假设，可以在纳米和微米尺度上创建的构建模块的高度可调性和多样性将带来结构多样性远远超过原子化合物，其不可避免地受到由元素元素周期表和化学键的性质所施加的“限制”的限制。将晶体学领域的结构分析专业知识注入软凝聚态物质社区将建立必要的共同语言，以报告，比较和组织从模拟和实验中收集的快速积累的结构知识。在软物质中产生的新材料的前景和对硬和软凝聚态物质中有序结构形成的新的、跨越长度尺度的见解，预示着自组装介观材料领域令人兴奋的新发展。
2021-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nanospheres with Patches Arranged in Polyhedrons from Self-Assembly of Solution-State Diblock Copolymers under Spherical Confinement
本研究通过模拟退火技术探究球形纳米孔限域下两亲性二嵌段共聚物的自组装，获得多种补丁纳米球结构并构建相图，揭示了补丁排布的多面体规律及相互作用对结构的调控机制。
2023-12-19 cond-mat.soft
Numerical Method for Hydrodynamic Transport of Inhomogeneous Polymer Melts
介绍了一种模拟非均匀聚合物熔体在压力驱动和阻力诱导流动中流体力学输运和自组装的细观方法。该方法将动态自洽场论（DSCFT）扩展到流体动力学领域，在流体动力学领域中，散状材料输运和粘弹性效应起着重要作用。该方法结合了四个不同的组件作为一个单一的耦合系统，包括（1）非平衡自洽场论描述嵌段共聚物自组装，（2）多流体Navier-Stokes型流体动力学跟踪材料传输，（3）本构方程建模粘弹性相分离，和（4）刚性壁场代表移动通道边界，机器组件，和纳米颗粒填料。我们还提出了一个有效的，伪谱实现这组耦合方程，使实际应用中的模型在周期域。我们通过再现包括平衡二嵌段介观相，分析斯托克斯流，玻璃/弹性聚合物熔体的粘弹性相分离等众所周知的现象来验证该模型。我们还证明了数值实现的稳定性和准确性，通过检查其收敛下的网格尺寸细化。
2006-08-31 cond-mat.soft
MesoMem: A mesoscale membrane model based on an additive potential
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）
MesoMem模型通过加性势描述脂双层，实现介观尺度膜的自组装与动态相变，具有可调的机械性能和对渗透压与自发曲率的模拟能力。
2026-09-29 cond-mat.soft physics.bio-ph
Self-assembled structures of colloidal dimers and disks on a spherical surface
通过Monte Carlo（MC）计算机模拟，研究了客体粒子存在下两亲性二聚体二元混合物模型在球面上的自组装。所有的粒子都有一个硬核，但二聚体的一个单体也通过短程吸引势与客体粒子相互作用。我们观察到的各种形状的聚集体的形成作为混合物的组成和客体颗粒的大小的函数。我们的MC模拟是对胶体聚集在弯曲表面上的实验的微观理解的又一步，如油滴。
2021-06-10 cond-mat.soft physics.comp-ph
Tunable Nanostructures from Inverse Surfactants
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Kirklareli University（克尔克拉雷利大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Kavli Energy NanoScience Institute（卡弗里能源纳米科学研究所）
该研究通过散射实验、计算机模拟和统计力学，揭示了反相表面活性剂头部基团大小对形态转变的调控作用及疏水与亲水基团尺寸比的关键影响，为超分子结构的从头设计提供了理论基础。
2025-11-16 cond-mat.soft
Shape and Interaction Decoupling for Colloidal Pre-Assembly
创建具有在一系列尺度上独立可控的结构的材料需要打破自然发生的层次结构。打破这些层次结构可以通过在组装期间将构建块属性与结构解耦来实现。在这里，我们展示了几何和相互作用去耦在预组装的胶体结构的立方体状颗粒与圆形的边缘。通过计算机模拟和实验，我们表明，在球形限制中压缩少量这样的立方体会导致具有高度可重复结构的簇，这些结构可以用作中尺度构建块，以形成下一级的结构层次。这些集群表明颗粒形状和集群结构之间的几何解耦;即，对于多达9个颗粒的集群，胶体超级球包始终像球体，尽管存在形状各向异性和小平面的类球形颗粒。我们证实，集群结构也是解耦的粒子间的相互作用，显示出相同的结构产生的非磁性和磁性胶体立方体与强偶极相互作用的球形限制。为了突出这些超级球簇的分层组装的潜力，我们证明，使用计算机模拟，六到九个粒子的簇可以自组装成高阶结构，不同于那些没有预组装的类似形状的粒子。这些结果证明了各向异性构建块的解耦，可以进一步用于分层材料开发。
2021-08-13 cond-mat.soft physics.app-ph
Onset of self-assembly
我们已经开发了一个理论的聚合物纠缠使用扩展的Cahn-Hilliard功能，与两个额外的条款。一个是一个非本地的吸引力，操作中尺度，这被解释为引起纠缠，和其他本地排斥项指示排除体积相互作用。这个泛函可以用规范理论的概念导出。我们超越了高斯近似，单圈的水平，表明系统表现出交叉纠缠点之间的平均链长减少的纠缠状态。这种交叉以临界减速为标志，因为有效扩散常数变为零。我们还计算了该系统的拉伸模量，我们找到了一个相应的交叉到一个政权的高模量。在我们的理论中的单个参数是通过拟合到各种链长的聚苯乙烯熔体的实验数据而获得的。这种拟合的外推产生了一个模型的交叉纠缠。需要额外的实验详细的交叉纠缠态指出。
1998-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-limiting states of polar misfits: Frustrated assembly of warped-jigsaw particles
本文通过连续介质理论与离散模拟，研究翘曲拼图颗粒的极性形状错配如何决定自限域基态组装，发现其产生两种极性自限带形态，并揭示了结合各向异性与错配取向控制形态选择，为编程自限组装提供设计依据。
2025-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Curvature-guided topology and self-assembly in chiral nematics and liquid-crystal colloids
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；National Renewable Energy Laboratory（国家可再生能源实验室）；Hiroshima University（广岛大学）；Universidade de Lisboa（里斯本大学）
综述了液晶胶体和受限向列相中曲率如何产生拓扑缺陷和孤子结构，并基于亏格、欧拉特征、锚定和手性提出统一框架，探讨其在自组装和功能材料中的应用。
2026-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effects of Tunable Hydrophobicity on the Collective Hydrodynamics of Janus Particles under Flows
具有非平衡自组织的活性胶体系统是生物学中一个长期存在的、具有挑战性的领域。为了理解流体动力学流动如何用于主动控制Janus粒子（JPs）的自组装，我们使用最近开发的用于悬浮在粘性背景流中的两亲JPs的多体流体动力学的模型（JFM，941，2022）。我们研究如何产生各种形态从调整JP-溶剂界面的疏水分布。我们发现JPs组装成单层、多层和条纹结构。为了介绍动力学，我们包括一个线性剪切流和一个稳定的泰勒-格林混合流，并测量集体动力学的JP颗粒在他们的（a）自由能从JPs之间的疏水相互作用，（b）序参量为订购的JPs在他们的董事的排列，和（c）应变参数，捕获在组装的变形。我们表征了JP结构的有效材料性质，发现单层结构在剪切流动下增加了取向顺序，多层结构表现为剪切变稀流体，条纹结构具有屈服应力。这些数值结果提供了见解的动态控制的非平衡活性生物系统具有类似的自组织。
2022-08-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Building blocks of non-Euclidean ribbons: Size-controlled self-assembly via discrete, frustrated particles
研究通过颗粒模型分析负曲率带状组装中微观形状与介观行为的联系，发现自限制依赖有限内聚相互作用范围且离散非线性可引发多畴组装，为尺寸可编程胶体颗粒设计提供指导。
2022-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Evaporation-Driven Nanowire Self-Assembly in an Elongated Droplet
Helmholtz Institute Erlangen-Nürnberg for Renewable Energy (IET-2), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心埃尔朗根-纽伦堡亥姆霍兹可再生能源研究所）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）
研究负载纳米线的细长液滴干燥过程，用介观晶格玻尔兹曼模拟，关注液滴几何形状等影响。发现细长液滴形状会致不均匀，增加纳米线吸引力可改善连通性但降低均匀性，增加长度则有双重益处，为印刷电子平衡电传输与结构均匀性提供指导。
2026-10-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Nanostructured epoxies based on the self-assembly of block copolymers: a new miscible block that can be tailored to different epoxy formulations
纳米结构热固性材料可以通过两亲嵌段共聚物在反应性溶剂中的自组装和通过交联反应固定形态来获得。纳米结构化需要在聚合期间在聚合物中保持混溶的嵌段的存在。可混溶嵌段的选择取决于特定的系统，并且在某些情况下（例如，对于基于双酚A的二缩水甘油醚和4，4 ′-二氨基二苯砜的环氧-胺网络），很难找到这样的嵌段。在这份手稿中，它表明，甲基丙烯酸甲酯（MMA）和N，N-二甲基丙烯酰胺（DMA）的无规共聚物含有不同摩尔分数的DMA，可以用作环氧树脂的纳米结构化的混溶性嵌段。首先分析了无规共聚物在环氧网络形成过程中的溶解性，确定浊点转化率作为共聚物中DMA摩尔分数的函数。的相分离的热力学模型进行使用的Flory-Huggins模型，并考虑到这两种聚合物的多分散性。基于无规共聚物理论的相互作用参数的单一表达式提供了实验浊点曲线的合理拟合。通过在共聚物中使用小的DMA摩尔分数产生的溶解性的显着增加被解释为DMA和环氧-胺溶剂之间的二元相互作用能的高负值，与DMA和MMA单元之间的相互作用能的正值相关。以聚丙烯酸正丁酯为嵌段共聚物，无规共聚物P（MMA-co-DMA）为嵌段共聚物，研究了环氧树脂网络的纳米结构。DMA在混溶嵌段中稳定纳米尺寸域的分散体所需的摩尔分数取决于不混溶嵌段的分数。
2013-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Morphological transitions of block copolymer micelles: implications for isoporous membrane ordering
本研究通过介观计算模拟，探讨了二嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装行为，揭示了聚合物浓度和溶剂亲和力变化引起的胶束形态转变，为优化等孔膜的制备提供了理论见解。
2023-04-08 cond-mat.soft physics.comp-ph
Capillary self-folding chains
Université de Liège（列日大学）
该研究构建含漂浮单体的毛细自折叠链，调控其序列可获得多种折叠构型，揭示链长对折叠景观的影响，为研究生物分子式序列-结构关系提供可控介观平台。
2026-08-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chirality-Driven Hierarchical Phase Morphologies in Self-Assembled Biaxial Amphiphiles
Department of Physics, University of Calcutta（加尔各答大学物理系）
通过分子动力学模拟，研究分子疏水性、形状各向异性和手性之间的相互作用，发现分子手性的变化驱动了层状、圆柱和囊泡相的一系列扭曲液晶变体，建立了微观手性与介观结构形成及其不稳定性之间的直接联系。
2026-06-17 cond-mat.soft
