半柔性高分子链从基底脱离的分子动力学研究

利用分子动力学模拟，我们研究了粗粒化模型高分子链在力诱导下从粘性基底脱离的过程。其中，链的一端以恒定速度被拉离吸引性基底，我们对测得的平均力 $< f >$ 与末端链段距平面高度 $D$ 之间呈现的锯齿状分布曲线进行了广泛参数下的分析。研究表明，$< f >$-$D$ 曲线中观察到的特征振荡取决于脱离链的弯曲刚度，而非扭转刚度。在包含显式溶剂和 DPD 热浴的设置中考虑流体动力学相互作用 (HI)，而非朗之万热浴情况，发现 HI 对 $< f >$-$D$ 曲线影响甚微。此外，还发现基底相对于溶剂的亲和力从亲溶剂变为疏溶剂，在解吸过程中所起的作用可忽略不计。相比之下，在 AB 共聚物从粘性表面脱离时，改变 $A$ 段与 $B$ 段的结合能之比 $\epsilon_s^A / \epsilon_s^B$ 会显著改变 $< f >$-$D$ 曲线，当 $\epsilon_s^A / \epsilon_s^B < 0.15$ 时，$B$ 峰消失。最后，通过对（生物）高分子 {\it 聚甘氨酸} 进行原子级模拟，我们证明了基于粗粒化模型得出的模拟结果与全原子模拟结果吻合良好。