半柔性聚合物受驱穿过纳米孔的易位

我们研究半柔性聚合物受驱穿过纳米孔，通过改进版本的等通量张力传播理论(IFTP)和广泛的分子动力学(MD)模拟。我们表明，与完全柔性链相反，对于具有有限持久长度 $\tilde{\ell}_p$ 的半柔性聚合物，必须显式考虑trans侧摩擦以恰当描述易位过程。此外，必须知道端到端距离 $R_N$ 作为链长 $N$ 函数的标度。为此，我们首先推导 $R_N$ 的半解析标度形式，其在适当极限下重现杆、理想链和排除体积链的极限。然后基于半柔性链的MD模拟定量表征trans侧摩擦的性质。加入这两个因素，改进的IFTP理论表明平均易位时间 $\tau \propto N^{\alpha}$ 的标度有三个主要区域。在刚性链(杆)极限 $N/\tilde{\ell}_p \ll 1$，{$\alpha = 2$}，其在区域 $1 < N/\tilde{\ell}_p < 4$ 连续交叉朝向理想链行为 {$\alpha = 3/2$}，该行为在区域 $N/\tilde{\ell}_p \sim 10^2$ 达到。最后，在极限 $N/\tilde{\ell}_p \gg 10^6$ 易位指数趋近于其渐近值 $1+\nu$，其中 $\nu$ 是Flory指数。我们的结果与现有模拟和实验数据吻合良好。