刚性聚电解质链的弯曲刚度：单链与多链束

我们研究了高电荷刚性聚电解质的弯曲刚度，涵盖单链以及形成束的多链情况。我们发展了一种理论，用以解释反离子的竞争性结合与电荷关联在软化聚电解质（PE）链中的相互作用。即使存在少量多价反离子，也会导致那些原本因主链电荷间排斥而变刚的链的弯曲刚度发生急剧下降。弯曲刚度作为链上带电单体比例 $f_{0}$ 的函数，并未表现出简单的标度行为；在 $f_{0}$ 低于某临界值时，其随 $f_{0}$ 增加而增大。然而，超过该临界值后，链随 $f_{0}$ 增加而变软。弯曲刚度对多价反离子浓度 $n_{2}$ 也表现出复杂的依赖关系；对于高电荷 PE，当 $n_2$ 从零增加时弯曲刚度下降，而当 $n_{2}$ 超过某一特定值后，弯曲刚度随 $n_{2}$ 增加而增大。当聚电解质链形成 $N$ 环凝聚体（例如由链的 $N$ 圈缠绕形成的环状束）时，环间耦合进一步软化了凝聚体，导致凝聚体的弯曲自由能在 $N$ 较大时标度为 $N$。