无热溶剂中缠结聚合物链的几何与动力学性质：一项粗粒化分子动力学研究

我们使用粗粒化模型研究了溶解于显式无热溶剂中的柔性缠结聚合物链的几何与动力学性质。我们的模拟成功再现了几何性质，包括均方末端距 $<R_{ee}^2>$、链缠结长度 $N_{e}$ 与浓度 $\Phi$ 之间的标度关系。具体而言，我们发现 $<R_{ee}^2>\sim N*\Phi^{-1/4}$，$N_{e} = 30.01\Phi^{-5/4}+31.23$。在动力学上，我们的模型证实了动态临界缠结 $N_{c}$ 与几何缠结长度 $N_{e}$ 之比为常数，其中 $N_{c}/N_{e} = 5\sim 6$。为解释受限在无热溶剂中链的局部溶胀效应，我们采用 blob 概念处理链，其中每个 blob 占据体积 $\Omega_{b}$，长度为 $g$。直接 MD 模拟与标度分析表明 $g \sim \Phi^{-25/36}$，$\Omega_{b}\sim\Phi^{-5/4}$。将这些与依赖于浓度的堆积长度 $p \sim \Phi^{-5/12}$ 结合，我们得到了无热溶剂中浓柔性聚合物链的修正 Lin-Noolandi 猜想：$G \sim \frac{\Phi}{\left(N_{e} / g\right) \Omega_{b}} \sim \Phi^{-2.28}$。我们证明该修正猜想与我们的粗粒化数值模拟吻合良好。