可逆自由连接链的弯曲弹性

具有可逆铰链的自由连接链模型（rFJC）是最简单的理论模型，能够捕捉聚合物主链上局部弯曲刚度的可逆转变，例如螺旋-线圈型的局部构象变化或配体结合/解离引起的变化。在本工作中，我们分析了在吉布斯（恒力）系综中嫁接的 rFJC 的弯曲涨落和弯曲响应。我们得到了嫁接 rFJC 在弯曲力作用下的配分函数的递推关系，这使得原则上可以对任意尺寸的 rFJC 进行精确数值计算。与拉伸不同，我们证明在足够刚硬的条件下，微分弯曲柔顺性和闭合铰链的平均比例是力的非单调函数。我们还获得了 rFJC 的持久长度 $L_p$、矩 $\langle R^2 \rangle$（均方末端距）和 $\langle z^2 \rangle$（均方横向偏移），并对离散链取连续极限。切向量自相关呈指数衰减，与蠕虫状链模型（WLC）相同。值得注意的是，$\langle R^2 \rangle$ 作为轮廓长度 $L$ 的函数表达式变得与 WLC 中的相同。在热力学极限下，我们解析地计算了精确的弯曲响应。正如预期的那样，当 $L\gg L_p$ 时，边界条件不再重要，弯曲等价于拉伸。相反，当 $L_p\gg L$ 时，我们展示了弯曲响应（柔顺性和闭合铰链的平均比例）的非单调性。