巨型 Casimir 非平衡力驱动聚合物的线团-球体转变

我们发展了一种理论，以探究非平衡涨落诱导力对受限于两块水平热导板之间且处于恒定温度梯度 $\nabla T$ 下的聚合物尺寸的影响。我们假设 聚合物处于良溶剂中，且两板之间的距离足够大，使得在没有温度梯度的情况下，聚合物为线团，其尺寸随单体数量 $N$ 的标度关系为 $N^{\nu}$，其中 $\nu \approx 0.6$。我们预测，在临界温度梯度 $\nabla T_c \sim N^{-\frac{5}{4}}$ 之上，由巨型 Casimir 力（GCF）引起的有吸引力的单体-单体相互作用克服了链构象熵，从而导致线团-球体转变。由非平衡稳态热涨落引起的单体间长程 GCF 诱导相互作用取决于流体的热力学性质。我们的预测可以通过聚合物的光散射实验来验证，例如在有机溶剂（新戊烷）中的聚苯乙烯或聚异戊二烯，其中 GCF 表现为吸引力。