“In silico”微凝胶颗粒合成
软凝聚态物质
2019-02-08 v2
摘要
微凝胶是胶体尺度的颗粒，各自由交联聚合物网络构成，可响应温度或 pH 值等外部刺激而溶胀和消溶胀。尽管针对微凝胶已有大量实验活动，但由于颗粒的复杂性，仍缺乏基于单个颗粒性质的恰当理论描述。为更进一步，本文提出一种新颖方法，用于“in silico”组装逼真的微凝胶颗粒。我们利用由四价（交联剂）和二价（单体珠）斑块粒子组成的二元混合物在球形限制下的自组装，以产生完全键合的网络。所得结构随后用于生成初始微凝胶构型，并采用珠-弹簧模型辅以温度诱导的疏水吸引进行模拟。为验证我们的组装方案，我们聚焦于一个小的微凝胶测试用例，表明通过适当调节限制球半径可以复现实验溶胀曲线，而这在较不复杂的组装方法（例如基于底层晶体结构生成网络的情况）下是不可能的。我们进一步研究了微凝胶的结构（倒易空间与实际空间）及作为温度函数的溶胀曲线，发现我们的结果可由广泛使用的模糊球模型很好地描述。这是迈向微凝胶颗粒真实建模的第一步，将为仔细评估其弹性性质和有效相互作用铺平道路。
引用
@article{arxiv.1707.04739,
title = {"In silico" synthesis of microgel particles},
author = {Nicoletta Gnan and Lorenzo Rovigatti and Maxime Bergman and Emanuela Zaccarelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.04739},
year = {2019}
}
备注
Published in Macromolecules 50 (21) - July 2017