二维半柔性聚合物网络中曲率诱导的交叉网状有序结构
生物物理
2015-12-23 v1 软凝聚态物质
摘要
生物组织组织结构中一个反复出现的主题是有效限制在圆柱面上的长纤维状蛋白链网络。通常，在这种弯曲的准二维几何结构中，纤维会采取一种特征性的有序排列：纤维以随半径变化的角度环绕中心轴，并且在若干情形下呈现强烈的双峰分布。在本文中，我们研究了限制在圆柱基底上的半柔性纤维二维交联网络的一般性问题，并证明在此类系统中，弯曲与拉伸能量之间的权衡非常普遍地引发了交叉网状有序结构。我们讨论了其对限制圆柱半径的一般依赖关系，并提出了一个直观模型以阐明曲率诱导有序结构的基本物理原理。我们的发现为组织生物学中某些奇特且普遍存在的纤维取向分布的潜在起源提供了新见解，并提出了指导或编程合成聚合物软材料以展现预选大分子有序结构的新方法。
引用
@article{arxiv.1507.03957,
title = {Curvature-induced cross-hatched order in two-dimensional semiflexible polymer networks},
author = {Cyril Vrusch and Cornelis Storm},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.03957},
year = {2015}
}