活性粒子柔性链如何溶胀？

我们通过解析理论和计算机模拟研究了由活性粒子组成的柔性线性链的溶胀行为。考虑了三种不同情形：自由链、受限于外部谐振势阱的链以及一端被拖曳的链。首先，我们考虑单体间无排除体积且具有谐振弹簧的理想链。我们将聚合物的 Rouse 模型推广至自驱动单体情形并进行了解析求解。链的溶胀（以空间延展度表征）随单体数量缩放，定义了 Flory 指数 $\nu$，在三种不同情形下分别为 $\nu =1/2, 0, 1$。结果表明，活性并不改变 Flory 指数，但影响缩放律的前置因子。这可以通过将系统映射到具有更高有效温度的平衡链来定量理解，使得链在自驱动强度增加时发生溶胀。随后，我们利用计算机模拟研究了自回避效应对活性聚合物溶胀的影响。在这三种情形下，Flory 指数现在分别为 $\nu = 3/4, 1/4, 1$，且在自驱动下依然保持不变。然而，链的延展度随自驱动强度的变化表现出非单调行为。