受限几何中稀聚合物溶液的研究

本文简要综述了关于受限在由表面限制的半无限空间中、或限制在具有不同吸附或排斥聚合物性质的两条平行壁构成的狭缝几何中、以及限制在一种或两种不同种类介观球形胶体粒子溶液中的长柔性聚合物链稀溶液临界行为的理论、数值与实验工作。我们讨论了在固定空间维度d=3下直至一阶圈图的质量场论方法在以下课题中的应用：(a) 研究浸没在良溶剂中、一端锚定于表面且另一端受外部施力拉伸的真实聚合物链的弹性性质；(b) 计算出现在受限几何（如具有不同吸附或排斥聚合物性质的两条平行壁构成的狭缝，或含一种或两种不同种类介观球形胶体粒子的聚合物-胶体混合物）中稀聚合物溶液内的单体密度分布、耗尽相互作用势与耗尽力。所呈现的结果有助于更好地理解受限引起的物理效应复杂性，并指出线性聚合物链在受限几何中有趣且非平凡的行为，且与先前的理论研究、DFT结果、MC模拟以及基于AFM和TIRM的实验数据在定性与定量上吻合良好。此外，所获结果对更好地理解单个大分子、网络、凝胶和刷状层的弹性性质具有重要实际应用，并指出其在新型纳米和微机电设备制造中的应用可能。