有限半柔性聚合物的吸附及其环与尾分布

我们讨论了半柔性聚合物向平面吸引壁的吸附，重点关注有限长度聚合物的吸附阈值及其环和尾分布，采用蒙特卡洛模拟和理论分析相结合的方法。对于吸附阈值，我们发现三种机制：(i) 当持久长度小于吸附势范围时的柔性或高斯机制；(ii) 当持久长度大于势范围时的半柔性机制；(iii) 对于有限聚合物，当偏转长度超过轮廓长度时，出现一种新的向刚性杆机制的跨越。在柔性和半柔性机制中，由于相关长度超过轮廓长度，出现了有限尺寸修正。然而，在刚性杆机制中，整体取向或平动自由度如何受到接枝或限制的约束至关重要。我们讨论了接枝在吸附表面上的聚合物以及被第二平行硬壁限制的聚合物的有限尺寸修正。基于这些结果，我们获得了一种分析有限半柔性聚合物（如肌动蛋白丝）吸附数据的方法。对于环和尾分布，我们发现了幂律分布，并在超过相关长度的长度尺度上呈指数衰减。我们推导并验证了柔性和半柔性聚合物的环和尾幂律指数。这使我们能够解释：在接近相变时，半柔性聚合物具有显著更小的环，而柔性和半柔性聚合物均通过增加尾长而脱附。尾分布使我们能够从实验数据中提取肌动蛋白丝的单位长度吸附自由能 [D. Welch 等, Soft Matter 11, 7507 (2015)]。