Conformational transitions of a semiflexible polymer in nematic solvents
用平均场论研究了半柔性高分子单链在低分子量液晶溶剂中的构象。我们考虑了刚度和部分取向有序的聚合物。由于聚合物和聚合物分子之间的各向异性耦合，我们预测了一个不连续的（或连续的）相变从凝聚棒状构象的聚合物链的溶胀之一，这取决于聚合物的刚度。我们还讨论了聚合物链段之间的相互作用的影响。
2002-12-05 cond-mat.soft
PolyConf: Unlocking Polymer Conformation Generation through Hierarchical Generative Models
DP Technology（深势科技）；California Institute of Technology（加州理工学院）
PolyConf提出一种基于分层生成模型（自回归模型与扩散模型结合）的聚合物构象生成方法，并构建首个高质量数据集基准，在性能上优于现有方法，推动聚合物建模与模拟研究。
2025-05-22 cond-mat.soft cs.AI
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
Anomalous Conformations and Dynamics of Active Block Copolymers
本文利用数值模拟研究了活性嵌段共聚物的稳态构象与动力学，发现活性与被动嵌段的相对排列会引发异常溶胀及瞬态超扩散与亚扩散现象。
2024-09-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Conformational properties of polymers in anisotropic environments
分析了聚合物大分子在溶液中存在扩展的（分形）维数结构障碍$\varepsilon_d$时的构象性质，这些障碍导致了环境的各向异性。应用剪枝-富集Rosenbluth方法（PERM），我们得到了聚合物在这种环境中的标度指数和普适形状参数的数值估计，其中$0<\varepsilon_d<2$在空间维度$d=3$上的取值范围为$0<\varepsilon_d<2$.该模型的分析描述内开发的des Cloizeaux直接聚合物重整化方案。数值和分析研究定性地证实了存在两个特征长度尺度的聚合物链的方向平行和垂直于扩展的缺陷。
2014-07-11 cond-mat.soft
Influence of Solvent Quality on Conformations of Crowded Polymers
聚合物在受限环境中的结构和功能，例如，细胞质中的生物聚合物受到大分子拥挤的强烈影响。为了探索拥挤的聚合物的构象的溶剂质量的影响，我们模型的聚合物作为可穿透的椭球体，其形状的波动是由自避免行走的统计，适合于在良好的溶剂中的聚合物。在这个粗粒度的模型，我们进行蒙特卡罗模拟的混合物的聚合物和硬纳米球拥挤，包括试验的变化聚合物的大小和形状。通过聚合物场论预测的自由能成本，通过拥挤的聚合物的渗透被纳入。为了分析拥挤对聚合物构象在不同溶剂中的影响，我们计算平均聚合物形状分布，回转半径，体积和非球面度的聚合物-拥挤的尺寸比和拥挤的体积分数的范围内。模拟结果准确预测的自由体积理论的聚合物拥挤。在良好的和θ溶剂的聚合物的结果比较表明，聚合物链段之间的排斥体积的相互作用显着影响拥挤，特别是在拥挤的限制远小于聚合物。我们的方法可能有助于激励未来的实验研究的聚合物在拥挤的环境中，与药物输送和基因治疗可能的相关性。
2018-09-21 cond-mat.soft
How Spatially Modulated Activity Reshapes Active Polymer Conformations
Helmholtz Institute Erlangen-Nürnberg for Renewable Energy (IET-2), Forschungszentrum Jülich（亥姆霍兹埃尔朗根-纽伦堡可再生能源研究所（IET-2），于利希研究中心）；Department of Physics and Astronomy, University of Padova（帕多瓦大学物理与天文学系）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所，帕多瓦分部）
研究空间调制活动如何通过改变聚合物构象来控制其形态，揭示了不同活动模式对聚合物构象的影响。
2026-09-17 cond-mat.soft
Conformational landscape of long semiflexible linear and ring polymers near attractive surfaces
本文利用粗粒化模拟考察吸引壁附近拥挤半柔性聚合物的平衡构象，揭示长度、弯曲刚度、拥挤剂密度及线性/环形拓扑对吸附构象图景的影响。
2023-04-23 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
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
Confined crowded polymers near attractive surfaces
我们目前的结果从分子动力学模拟的球形局限的中性聚合物在拥挤剂的存在下，研究聚合物的形状和构象作为一个功能的限制潜力，溶剂的质量和密度的拥挤。在良好的溶剂条件下的聚合物的构象在很大程度上是独立的拥挤密度，即使当聚合物被强烈限制。然而，对于不良溶剂和有吸引力的墙壁，聚合物显示出一个吸附的扩展状态之间的过渡到一个球状构象的表面上作为拥挤的颗粒密度的函数。这种状态不同于在没有任何壁相互作用的情况下解吸的球状构象和在低的吸引力的壁相互作用值的吸附球状构象。我们重新审视了早期的理解，在弯曲的，有吸引力的表面上的限制聚合物的吸附在这些结果的光。
2019-12-09 cond-mat.soft
Impact of bending stiffness on ground-state conformations for semiflexible polymers
本文利用广义系综蒙特卡洛方法系统研究半柔性聚合物粗粒化模型，揭示弯曲刚度如何与范德华力竞争并决定紧致球状体、杆状束和环形体等基态构象。
2023-06-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
A flexible polymer chain in a critical solvent: Coil or globule?
在自洽场论的框架下，研究了低分子量溶剂存在下柔性高分子链在气液临界点附近的行为。聚合物稀溶液的总自由能表示为聚合物的回转半径和平均场近似水平下回转体积内的平均溶剂数密度的函数。改变聚合物和溶剂之间的吸引力的强度，我们表明，两个定性不同的制度发生在液-气临界点。在弱聚合物-溶剂相互作用的情况下，聚合物链处于球状状态。相反，在强聚合物-溶剂相互作用的情况下，聚合物链达到膨胀构象。我们讨论了临界溶剂密度波动对聚合物构象的影响。该效应可用于通过改变溶剂的热力学状态来控制聚合物构象。它也可以是有帮助的，以估计聚合物的回转体积内的溶剂密度的药物输送和分子印迹应用。
2015-07-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Confined polymers in the extended de Gennes regime
我们表明，描述的半柔性聚合物的构象限制在一个通道的问题可以映射到一个完全可解的模型，在所谓的扩展德Gennes政权。这种制度（其中聚合物既不弱也不强限制），最近进行了深入的研究实验和计算机模拟。精确的解决方案精确地预测构象波动如何依赖于通道的宽度和表征聚合物的物理性质的微观参数。
2014-10-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emergent conformational properties of end-tailored transversely propelling polymers
我们研究了一个单一的活性半柔性聚合物的动力学和构象，其单体经历的推进力垂直于当地的切线，与端珠是不同的内部珠（“端定制”）。使用Langevin模拟，我们证明，除了侧向运动，端珠和聚合物主链之间的相对推进强度显着改变的聚合物的构象特性作为弯曲刚度，端剪裁和推进力的函数。预期地，对于较慢的端部，聚合物弯曲远离移动方向，而较快的端部导致相反的弯曲，在两种情况下，与直纤维相比，稍微降低了质心速度。有趣的是，对于更快的末端珠，有一个丰富的动态形态图：聚合物末端可以折叠在一起形成2D环或发夹状构象，由于它们的形状不对称而旋转，并且在完全推进期间围绕相当直的状态的周期性拍打运动也是可能的。我们合理化的模拟使用缩放和运动学参数，并提出了构象的状态图。侧向推进的纤维包括一个相当未开发的和多功能的自螺旋桨类，他们的研究将打开新的方式设计，例如软机器人中的运动致动器或混合器。
2022-02-17 cond-mat.soft
Semiflexible polymer conformation, distribution and migration in microcapillary flows
采用多粒子碰撞动力学（MPC）方法研究了半柔性聚合物在微通道中的流动行为。构象，分布和径向横向流线迁移的各种弯曲刚度，与持久长度Lp在0.5 < Lp/Lr < 30的范围内进行了研究。流动行为由流体动力学升力和空间壁排斥力之间的竞争和局部变化的流动诱导取向控制，流体动力学升力和空间壁排斥力导致远离壁的迁移，局部变化的流动诱导取向驱动聚合物远离通道中心并朝向壁。这些效应对聚合物抗弯刚度和流速的不同依赖性导致了复杂的动力学行为。然而，一个通用的效果是在单体和质心分布，这发生在通道中心的小流速，但在较高的速度偏离中心的最大值的外观。
2010-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
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
Chromatin state switching in a polymer model with mark-conformation coupling
我们研究了聚合物-Potts模型的相变性质，该模型是由具有磁性自由度的单体组成的链，其动机是研究染色质的构象和标记转换动力学。通过平均场近似，我们发现膨胀无序态和紧凑有序态之间的相变是离散的;它是一阶的，就像在长程Potts模型中一样，但是具有明显更大的磁化跳变（即，标记相干性）。结果表明，如何小的变化，表观遗传作家浓度可以导致一个宏观的染色质状态的切换，这表明一个简单的机制，观察到离散切换，例如，在细胞分化。
2019-12-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Conformation and dynamics of wet tangentially-driven active filaments
本文通过多粒子碰撞动力学模拟研究湿切向驱动活性聚合物，发现流体动力学相互作用导致构象收缩并显著增强取向和平动动力学，尤其影响高活性半柔性链。
2024-10-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Anisotropic van der Waals Dispersion Forces in Polymers: Structural Symmetry Breaking Leads to Enhanced Conformational Search
生物高分子的构象和动力学模型对于理解软物质的物理化学性质具有重要意义。虽然短程相互作用如共价键和氢键控制聚合物的局部排列，但非共价相互作用在决定全局构象中起主导作用。在这里，我们专注于包括范德华色散的多体效应如何影响模型聚合物的几何优化和分子动力学模拟的结果。我们发现，离域力的贡献是探索构象景观的关键，因为它们诱导各向异性极化响应，有效地引导构象向全局优化的结构。这与常用的成对方法相反，其中原子极化率缺乏关于全局几何形状的信息。我们表明，这种局部近似导致构象搜索被阻碍的构象与非物理限制的空间对称性，而多体形式主义强烈降低了势能景观的粗糙度。
2022-08-23 cond-mat.soft physics.chem-ph
Conformational properties of complex polymers: rosette versus star-like structures
聚合物大分子中多环的形成是核内染色质组织和DNA致密化的重要特征。我们分析了复杂聚合物结构的尺寸和形状特征，一般包含$f_1$环（花瓣）和$f_2$线性链（分支）。在高斯大分子连续模型的框架下，应用路径积分方法，得到了典型构象的回转半径$R_g$和非球面度$\hat{A}$随参数$f_1$，$f_2$的变化关系.特别是，我们的研究结果定性地揭示了星形拓扑结构的各向异性的程度相比，相同的总分子量的玫瑰花结结构。
2015-01-19 cond-mat.soft
Relation between extensional viscosity and polymer conformation in dilute polymer solutions
Nagoya University（名古屋大学）
本研究通过耗散粒子动力学模拟揭示稀溶液中聚合物伸展黏度与构型的定量关系，基于Rouse模型分析表明伸展黏度由回转半径及其导数决定。
2025-11-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Conformations of entangled semiflexible polymers: entropic trapping and transient non-equilibrium distributions
管模型是聚合物物理学中的一个核心概念，它可以将复杂的多丝缠结聚合物溶液问题简化为单丝描述。研究了半柔性聚合物溶液中约束管和单笼丝构象的概率分布函数。计算机模拟开发，模仿实际动态的限制聚合物在无序系统与拓扑约束的时间尺度上的局部平衡，但远低于大规模的网络重排。我们观察曲率的统计分布，并将我们的结果与最近的实验结果进行比较。出乎意料的是，所观察到的分布显示出明显的差异，从自由聚合物，即使在排除体积的情况下。广泛的模拟允许属性这些功能的熵捕获网络空隙空间。瞬态非平衡分布被证明是一个通用的功能，在中间的时间尺度淬火无序系统。
2009-08-02 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
A nano polymer aggregate on a substrate: A Theoretical study
我们考虑理想线性高分子链的晶格模型来模拟半柔性均聚物链的构象。假设聚合物链被限制在相当小的区域内，使得柔性链构象容易在纳米区域内聚合。已经使用分析计算描述了这种情况可能导致半柔性均聚物大分子的热力学的有趣且独特的理论发现，其中大分子被限制在纳米长度尺度中。我们还讨论了无限长理想高分子链的持续长度和由于纳米尺度限制而产生的弹性力的特性。
2020-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Conformation-dependent sequence design of polymer chains in melts
高分子序列的构象依赖性设计可以被认为是控制大分子自组装的一种工具。我们认为，通过在均匀熔体中的聚合物的改性，根据单体单元的空间位置创建的单体单元序列。嵌段共聚物的微相分离形态包括层状、六方填充的圆柱体和体心立方晶格中排列的球体。高分子链的随机轨迹由扩散型方程描述，并在计算机建模中并行模拟。块长度的概率分布$k$，这是类似的首次通过概率，分析计算，并确定从计算机模拟。在任何域中，如果块的空间大小小于域的最小特征大小，则概率分布可以由在$k$的中等值处的渐近线$~k^{-3/2}$来描述。对于较大的区组，指数渐近线$exp(-const \, k a^2/d_{as}^2)$有效，$d_{as}$是渐近结构域长度（a是单体单元大小）。对于薄片、圆柱体和球体，当畴具有单一特征尺寸时，数均嵌段长度和它们的分散度随嵌段长度线性变化。如果域由一个以上的大小描述，则数均块长度可以随着域大小非线性地增长，并且长度das可以取决于所有域大小。
2021-01-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reactive conformations and non-Markovian cyclization kinetics of a Rouse polymer
我们从理论上研究了扩散限制的分子内聚合物反应的物理过程。本工作完成并超越了先前的研究[Nat. Chem. 4，268（2012）]，该研究表明，在反应的非常瞬间聚合物构象的分布在环化动力学中起关键作用，并明确考虑了反应物运动的非马尔可夫性质。在这里，我们详细介绍了这个非马尔可夫理论，并明确地与现有的马尔可夫理论和数值随机模拟进行比较。一个大的重点是非平衡反应构象的描述，数值和分析工具。我们发现，反应性构象被拉长，其特征在于由一个缓慢减少的尾巴的光谱，这意味着邻近的反应性单体的单体显着转移在反应的瞬间。当反应物位于链中任意位置时，我们通过推导Markovian Wilemski-Fixman理论中的反应速率的显式公式来完成研究。我们还给出了一个简单的缩放参数来理解存在的两个制度的反应时间，来自两种可能的行为的单体运动，可以是扩散或subdiffusive。
2012-11-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Reactive conformations and non-Markovian reaction kinetics of a Rouse polymer searching for a target in confinement
我们从理论上研究了一个扩散限制反应物之间的连接到一个劳斯聚合物和一个外部固定的反应位点的限制。本工作完成并超越了以前的研究[T.盖兰岛Bénichou和R. Voituriez，Nat. Chem.，4，268（2012）]，其表明在反应的非常瞬间聚合物构象的分布在反应动力学中起关键作用，并且其确定使得能够在理论中包括非马尔可夫效应。在这里，我们详细描述了这个非马尔可夫理论，我们比较它与数值随机模拟和马尔可夫的方法，其中反应构象近似平衡。我们建立了以下新结果。我们的分析揭示了一个强烈的非马尔可夫制度在1D中，马尔可夫和非马尔可夫依赖的关系时间的初始距离是不同的。在这种制度下，反应构象是如此不同的平衡构象，反应时间的马尔可夫表达式可以高估了几个数量级的长链。我们还展示了如何推导出定性标度律的反应时间在一个系统的方式，考虑到不同的行为的单体运动在所有的时间和长度尺度。最后，我们还给出了一个分析描述的聚合物的平均伸长的形状在瞬间的反应，我们表明，它的光谱表现为一个慢的幂律大的波数。
2012-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Structural and conformational dynamics of supercooled polymer melts: Insights from first-principles theory and simulations
我们报告的珠弹簧模型和模式耦合理论计算的结构和构象动力学的过冷，无缠结的聚合物熔体的模拟结果之间的定量比较。我们发现半定量的模拟和理论之间的协议，除了发生在中间长度尺度之间的压缩性高原和静态结构因子的无定形晕的过程。我们的研究结果表明，在玻璃形成的熔体中的缓慢松弛的发病可以描述的单体笼补充链连接。此外，一个统一的原子描述玻璃逮捕和构象波动（渐近）遵循劳斯模型，出现从我们的理论。
2007-12-05 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
Nucleation theory of polymer crystallization with conformation entropy
基于经典成核理论，提出了两个聚合物结晶成核的理论模型，即单链成核模型（Model S）和多链成核模型（Model M）。在这些模型中，我们假设核是由尾巴，环和一个圆柱形的有序区域，我们明确地评估构象熵通过引入一个转移矩阵。利用这两个模型，我们评估了临界核的出现概率作为高分子链刚度的函数。我们发现，模型M中的临界核比模型S中更容易出现，因为对于半柔性链，模型M中的核可以通过向核中添加新的聚合物链来增长，而不是像模型S那样减少环和尾部。
2019-07-04 cond-mat.soft
Universal scaling of conformations of tangentially driven ring polymers
Istituto Applicazioni Calcolo, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)（计算应用研究所，意大利国家研究委员会）；Institute for Advanced Simulation, Forschungszentrum Jülich（先进模拟研究所，于利希研究中心）
研究切向驱动环形聚合物构象，通过布朗动力学模拟，用与活性相关的弗洛里指数普遍表征其标度性质，高活性下有效持久长度可表征活性柔性环构象。
2026-07-13 cond-mat.soft
Influence of Molecular Solvation on the Conformation of Star Polymers
我们用中子散射研究了浓度对星形聚合物构象的影响。通过改变溶剂和同位素标记的星形聚合物之间的对比度，我们从散射数据的分析中获得了星形聚合物中聚合物和溶剂的分布。发现了局部去溶剂化与星状分枝向内折叠的相关性。从热力学的角度来看，我们发现由溶剂耗尽驱动的聚合物局部化的机制和聚合物在溶液中的疏水性崩溃的机制之间的类比。
2014-04-24 cond-mat.soft physics.chem-ph
Global analysis of the ground-state wrapping conformation of a charged polymer on an oppositely charged nano-sphere
我们研究的包装构象的强吸附的聚合物链上带相反电荷的纳米球采用一个简化的（无量纲）表示的原始链球模型。这使我们能够确定的全球相行为的链构象在很宽的范围内的值的系统参数，包括链的轮廓长度，其线性电荷密度和持久性长度以及纳米球的电荷和半径，以及在浴溶液中的盐浓度。带电链球复合物的相行为可以用几个不同的构象对称类（相）来描述，这些构象对称类（相）由连续或不连续的过渡线分开，这些过渡线由适当定义的（顺序）参数来确定。我们的研究结果可以应用于广泛的一类强耦合的聚合物球复合物，包括，例如，复合物，包括一个机械灵活的或半柔性的聚合物链或一个非常短或长的链，作为一个特殊的情况下，包括以前研究的DNA-组蛋白复合物的例子。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Molecular conformations of dumbbell-shaped polymers in good solvent
利用场论分析方法和珠-弹簧粗粒分子动力学模拟研究了由两个环连接到一个线性间隔链段两端的哑铃状聚合物的构象性质。我们调查的间隔段的相对长度的影响，侧环的长度上的形状和哑铃的相对大小相比，线性聚合物的质量相等。我们发现，哑铃短间隔比线性聚合物更紧凑。然而，我们观察到边环对哑铃尺寸的影响随着间隔物长度的增加而变得可以忽略不计。因此，具有长间隔基的哑铃状分子在尺寸上与相应的线性链相当。我们的分析理论预测的定量交叉之间的短期和长期的间隔行为，并通过数值模拟证实。
2023-03-21 cond-mat.soft
Conformational Properties of an Adsorbed Charged Polymer
用泛函积分方法研究了强电荷聚合物吸附在带相反电荷的低介电常数表面上的行为。通过分离的平移，构象，和波动的自由度，缩放行为的聚合物的高度和扩散层的厚度被确定。与标度理论预测的结果不同，我们确定了从弱压缩到压缩机制的连续交叉。分析结果与蒙特卡罗模拟一致。最后，提出了另一种（操作）定义的带电聚合物吸附。
2005-04-04 cond-mat.soft physics.chem-ph
Thickness-dependent secondary structure formation of tubelike polymers
通过复杂的蒙特卡罗方法，我们研究了一个简单模型的柔性聚合物的构象相图具有明确的厚度。通过聚合物构象的全局曲率半径几何地引入的厚度约束解释了聚合物的排除体积，并诱导支持二级结构形成的协同效应。在我们的详细分析的温度和厚度的依赖性的构象行为的类短tubelike聚合物，我们发现，已知的二级结构段，如螺旋和转弯，但也环状构象和刚性杆占主导地位的内在拓扑结构，这种合作tubelike对象的相行为。这表明，厚度约束确实是一个基本的物理参数，允许通用聚合物结构的分类。
2009-02-05 cond-mat.soft
Effects of inertia on conformation and dynamics of tangentially-driven active filaments
本研究针对宏观柔性切向驱动活性丝系统，通过不同动力学 regime 的Langevin模拟及质心速度关联解析计算，揭示了高活性下惯性对其构象、标度行为及长时间质心扩散的显著影响与机制。
2023-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Analytical Analysis of the Conformational and Rheological Properties of Flexible Active Polar Linear Polymers under Shear Flow
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究院）
本文解析研究剪切流下活性极性线性聚合物（APLPs）的构象及流变特性，通过珠-弹簧链模型结合双正交基组展开法求解，发现活性与剪切流紧密耦合可增强构象及流变特性，且大活性下剪切诱导特征与被动聚合物一致。
2025-11-12 cond-mat.soft
Ring conformations in bidisperse blends of ring polymers
通过计算机模拟分析了化学性质相同的环的双分散共混物中的环（也称为环状聚合物）的尺寸。纠缠环共混物和共混物的互穿环的数据进行了比较，它表明，纠缠环的压缩可以解释由环所界定的最小表面的可穿透分数的变化。针对小环的校正可以通过环捕获至少一个其它环的级联概率$1-P_{OO}$来近似。这两个结果都与以前的工作[1]，以解释压缩的纠缠环在单分散熔体。互穿环熔体中的键-键相关性导致对环尺寸的类似校正，如先前报道的单分散线性熔体[2]。对于纠缠环，键键相关性显示出反相关峰在曲线的距离约10段，符合在归一化的均方内部距离沿环的水平切线。对于足够大的聚合度，这两种观察结果都变得与熔体分子量无关，并且在关闭缠结的样品中没有发现这种行为。因此，与Sakaue最近的提议相反，纠缠环熔体中拓扑相互作用的长度尺度（纠缠长度）必须被认为是常数[3]。
2021-03-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ring polymers in crowded environment: conformational properties
我们分析了在d维结构障碍（杂质）的存在下，柔性环聚合物在溶液中的通用尺寸特性。当考虑凝胶、胶体溶液、细胞内和细胞外环境中的聚合物时，人们会遇到这种情况。考虑了扩展杂质在大距离r上按幂律\sim r^{-a}关联的特殊情况。应用直接聚合物重整化方案，对典型环状聚合物构象的平均回转半径$\langle R_{g\,{\rm ring}} \rangle$和生成半径$\langle R_{1/2\,{\rm ring}} \rangle$进行了估计，直至\varepsilon =4-d，δ=4-a展开的一级展开.我们的结果定量地揭示了在无序环境中闭环大分子的有效尺寸和各向异性的程度。特别地，当增加根据$\langle R^2_{g\,{\rm ring}} \rangle / \langle R^2_{g\,{\rm chain}} \rangle =\frac{1}{2} \left(1+\frac{13}{48}δ\right)$的无序强度时，相同分子量的环状和开放（线性）聚合物的尺寸比增加。
2014-08-20 cond-mat.soft
Equilibrium organization, conformation, and dynamics of two polymers under box-like confinement
受最近的纳米流体实验的启发，我们使用布朗动力学和蒙特卡罗模拟来研究两个聚合物链的构象，组织和动力学限制在一个单一的盒状腔。聚合物被建模为柔性硬球链，并且盒子具有边长为$L$的正方形横截面和足够小以在该维度上压缩聚合物的高度。对于足够大的$L$，系统的行为接近一个孤立的聚合物在一个狭缝。然而，聚合物组织、构象和平衡动力学上的拥挤和限制的组合效应在$L/R_{{\rm g},xy}^*\lesssim 5$时变得显著，其中$R_{{\rm g},xy}^*$是狭缝几何形状的横向回转半径。在这种情况下，在横向平面的质心概率分布表现出一个耗尽区附近的腔中心（除了在非常小的$L$）和4重对称准离散位置。聚合物尺寸随$L$减小而减小主要是由于限制而不是聚合物间拥挤。相比之下，聚合物扩散和内部运动强烈地受聚合物间拥挤的影响。这两种聚合物倾向于占据相对于盒中心的相对位置，它们围绕盒中心相对自由地扩散。定性，这种静态和动态行为显着不同，从以前观察到的两个聚合物的限制到一个狭窄的通道。对于一个适当选择的框宽度的模拟结果是定性一致的结果，从最近的实验研究的两个$λ$ -DNA链局限于一个纳米流体腔。
2021-05-18 cond-mat.soft
Chain Conformations and Phase Separation in Polymer Solutions with Varying Solvent Quality
采用分子动力学模拟研究了以Lennard-Jones液体为溶剂的溶液中，以Kremer-Grest珠弹簧模型为代表的高分子单链在不同相互作用强度下的构象.结果表明，当聚合物-溶剂相互作用是不利的，链崩溃，因为人们会预期在一个不良的溶剂。对于更有吸引力的聚合物-溶剂相互作用，溶剂质量提高，链越来越溶剂化，并表现出理想的，然后溶胀的构象。然而，当聚合物-溶剂相互作用强度进一步增加到聚合物-聚合物和溶剂-溶剂相互作用强度的约两倍以上时，链表现出意想不到的塌陷行为。相应地，对于强的聚合物-溶剂吸引力，在多个链的溶液中观察到相分离。这些结果表明，溶剂再次变得有效地贫，具有非常有吸引力的聚合物-溶剂相互作用。尽管如此，在该极限下的链崩溃和相分离的机制不同于由不利的聚合物-溶剂相互作用引起的不良溶剂的情况。在后者中，溶剂被排除在塌陷链的域之外，而在前者中，溶剂仍然存在于塌陷链的弥漫体积中或存在于与纯溶剂相分离的富含聚合物的域中。在强聚合物-溶剂吸引力的限制下，溶剂表现为将单体粘在一起的胶水，导致单链崩溃和多链聚集和相分离。
2021-11-15 cond-mat.soft
Flow-deformed conformations of entangled polymers as persistent random walks
在流动下的缠结聚合物流体中，在库恩尺度界面上的演变结构和流变学在塑料制品的加工中起着重要作用，并且具有许多其他应用。定量跟踪链构象统计的库恩尺度上是必不可少的发展计算模型的这种现象。为此，我们在这里制定一个双尺度/双模模型的纠缠聚合物链下流动。每一条链都被连续的纠缠分割成两种模式之一：纠缠或悬挂。在链尺度上，理想（非相互作用）链的构象统计遵循其端到端距离的二阶矩的微分演化方程。后者规定持久的随机游走采样构象统计理想的纠缠链的库恩尺度，如下从广义的格林-久保关系和最大熵原理。我们测试它的数值范围内的变形率在启动简单的拉伸和剪切流动。一个自洽的潜力，代表片段的相互作用，修改链构象统计的库恩规模，因为它重新规范化的参数控制的持久性随机游走。广义格林-久保关系，然后反转，以确定如何链端到端的距离的二阶矩是由自洽的潜力改变。这使我们能够设计一个双尺度传播方案的统计权重的纠缠链的子链。后者用于计算纠缠链中每种化学类型的库恩段的局部体积分数，从而确定自洽势。
2007-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural Arrangements of Polymers Adsorbed at Nanostrings
我们利用计算机模拟的方法研究了由聚合物和具有吸引力的纳米线组成的杂化体系的基态。根据结构和能量性质的基板，我们发现不同的吸附聚合物的构象，其中是球形液滴连接到电线和单层管周围it.We构建完整的构象相图和分析特别有趣的聚合物管构象。
2011-03-09 cond-mat.soft
A contact map method to capture the features of knot conformations
本研究提出一种结合Wang-Landau算法的接触图方法，通过隔室接触矩阵与颜色图可视化，可识别打结聚合物环及聚索烃在任意温度下的相态结构与相变重排特征。
2024-03-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The conformation of thermoresponsive polymer brushes probed by optical reflectivity
我们描述了一个基于显微镜的光学设置，使我们能够进行空间和时间分辨的测量的光谱反射率的透明基板涂敷的薄膜。应用该技术研究了由聚（N-异丙基丙烯酰胺）接枝到玻璃上制成的温敏聚合物刷在水中的行为。我们表明，光谱反射率测量产生的构象和轴向结构的刷子作为温度的函数的定量信息。我们研究了分子参数（接枝密度、链长）对刷状聚合物水化状态的影响，为在聚合物的低临界溶解温度附近发生垂直相分离提供了为数不多的实验证据。聚（N-异丙基丙烯酰胺）刷循环温度后的滞后行为的起源也澄清。因此，我们证明，我们的光学技术允许刺激响应聚合物层的深入表征，这对于智能聚合物涂层在驱动，门控或传感应用中的合理设计至关重要。
2016-03-24 cond-mat.soft
Chain conformations in adsorbed layer during polymer capillary imbibition
South China Advanced Institute for Soft Matter Science and Technology, School of Emergent Soft Matter, South China University of Technology（华南先进软物质研究院， emergent soft matter 学院，华南理工大学）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Functional and Intelligent Hybrid Materials and Devices, South China University of Technology（广东省功能与智能杂化材料器件重点实验室，华南理工大学）；National-Certified Enterprise Technology Center, Kingfa Science and Technology Co., LTD.（国家认定企业技术中心，金发科技股份有限公司）
通过分子动力学模拟研究聚合物毛细浸润过程中吸附层的链构象，发现浸润长度符合Lucas-Washburn方程，但强约束下移动珠密度出现偏差，且吸附层中环状结构比例增加，链松弛动力学呈现长度依赖的延迟效应。
2026-05-25 cond-mat.soft
Conformational Mechanics of Polymer Adsorption Transitions at Attractive Substrates
利用多正则计算机模拟研究了半柔性非格点均聚物模型在吸引衬底附近的构象相。在我们的聚合物-基质模型中，非键合的单体对以及单体和基质通过吸引力范德华力相互作用。为了表征该混合系统的构象相，我们分析了能量和结构量的热波动，以及足够的对接参数。引入与表面吸引力强度有关的溶剂参数，构造并讨论了溶解度-温度相图。除了吸附和解吸的构象的主要阶段，我们确定了其他几个相变，如能量占主导地位的结晶低温结构和球状熵占主导地位的构象之间的冻结过渡。
2009-07-17 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
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
A Monte Carlo Simulation Study of the Mechanical and Conformational Properties of Networks of Helical Polymers. I General Concepts
本文采用基于Wang-Landau算法和三链模型的蒙特卡罗模拟相结合的方法研究了螺旋聚合物网络的力学和构象性质。我们发现，这些网络的应力-应变行为具有在由合成聚合物制成的典型网络中未观察到的新颖特征。特别是，我们发现，当这些网络被拉伸时，它们首先加强，然后软化，最后再次加强。应力的这种非单调行为与螺旋含量之一相关，并且通过聚合物的螺旋结构的伸长诱导的形成和熔融来合理化。我们补充这些结果与研究的其他构象的聚合物链，澄清这些网络的机械行为背后的分子机制。最后，我们提出了一个定性的比较，我们的一些结果与理论最近报道的Kutter和Terentjev。
2005-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Relating Chain Conformations to Extensional Stress In Entangled Polymer Melts
非线性拉伸流动在聚合物加工中很常见，但在理论上仍然具有挑战性，因为链的剧烈拉伸使缠结网络远离平衡变形。在这里，我们提出了粗粒度的模拟的拉伸流动在缠结聚合物熔体的Rouse-Weissenberg数$Wi_R=0.06$ - $52$和Hencky应变$ε\geq6$。模拟再现了拉伸粘度随时间、速率和分子量的实验趋势。分子结构的研究表明，随着$Wi_R$的增加，限制管的伸长和变薄。在平衡纠缠长度处，应力的增加与链熵的减小在数量上是一致的。粘度的分子量依赖性趋势与从牛顿极限到高速率极限的交叉有关，该交叉随链长不同地缩放。
2018-06-25 cond-mat.soft
Active Brownian filaments with hydrodynamic interactions: conformations and dynamics
通过布朗动力学模拟和分析理论，研究了存在流体动力学相互作用的活性自推进纤维/聚合物的构象和动力学性质。在数值上，一个离散的线性链组成的活性布朗粒子，被认为是一个连续的线性半柔性聚合物的主动速度变化扩散。的力自由的活性单体的性质占-没有Stokeslet流体流动引起的主动力-和高阶流体动力学多极矩被忽略。活性过程的非平衡特性意味着通过聚合物弛豫时间对HI的稳态性质的依赖性。特别地，在中等活性下，HI导致柔性和半柔性聚合物的显著收缩，其程度远远超过可比较的自由排水聚合物的收缩;甚至柔性HI聚合物收缩，而活性自由排水聚合物单调溶胀。大的活动意味着再溶胀，然而，在较小的程度上比非HI聚合物，由于流体动力学相互作用的聚合物弛豫时间较短所造成的。聚合物均方位移增强，并出现活性决定的弹道制度。在很宽的时间尺度上，灵活的活性聚合物表现出流体动力学治理subdiffusive制度，与指数显着小于劳斯和Zimm模型的被动聚合物。与模拟相比，近似解析方法预测的流体动力学效应较弱。
2020-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Equilibrium conformation of polymer chains with noncircular cross section
本文用自由能泛函的变分方法导出了非圆截面高分子链的一般平衡方程。从弹性带的平衡方程出发，解析地推导出螺旋带和扭转带的平衡构型。我们发现螺旋带的螺距角取决于扭转刚度与弯曲刚度的比值。对于扭曲带，旋转速率取决于自发扭转，这是由聚合物的弹性性质决定的。我们的结果为螺旋和扭曲的带状物强烈表明，这些结构的形成是由它们的弹性性质。
2008-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
