液-液界面处软纳米颗粒的可变形性与溶剂渗透

软纳米颗粒因其高度的可变形性、渗透性以及刺激响应特性，有望成为智能乳化剂。通过大规模模拟，我们研究了液-液（A-B）界面处纳米凝胶的结构性质以及纳米凝胶内液体的混溶性，涵盖了从单一液体极限到刚性界面情形的整个界面强度范围。为研究纳米凝胶内部结构与可变形性的作用，我们模拟了真实的无序网络和理想的规则网络，并考虑了广泛的交联度。与以往关于液体混溶性的研究不同，单体与显式溶剂粒子均考虑了排除体积相互作用。我们利用一种无偏网格表征来分析纳米凝胶的渗透性，该表征考虑了表面涨落，并在密度分布中加入了纳米凝胶内液体的精确粒子数。规则网络更好的堆积效率导致其总液体吸收量和侵入能力（A 侧中的 B 粒子及反之）高于无序网络，尽管在刚性界面极限下差异消失。吸收与侵入在取决于界面强度的某一交联度下达到最优，对于中等和刚性界面趋于 15–20%。随着界面强度增加，纳米凝胶内的混溶性相较裸界面增强至多 5 倍，且无序网络比其理想对应物提供更好的混合。本文所呈现的新图景为调控吸附于液-液界面处纳米凝胶的形状、吸收、侵入与混合能力提供了通用准则。