环环相扣：一类具有拓扑可调性质的超分子结构新体系
软凝聚态物质
2022-12-07 v1 材料科学
统计力学
摘要
具有独特物理性质的拓扑互锁环的大分子链近来在超分子化学、生物学和软物质中引起了相当大的兴趣。迄今为止，大多数工作集中于线性链及其相较于标准聚合物的多种构象性质。在此我们超越线性情形，表明通过将此类大分子链环化，可以利用局部互锁的拓扑结构在系统中储存扭转应力，从而显著改变其度规与局部性质。此外，通过恰当定义这些大环的扭转（Tw）和缠绕（Wr），我们证明了等价于 Călugăreanu-White-Fuller 定理 =const 的关系式成立，该定理最初是针对诸如双链 DNA 之类的带状结构证明的。我们的结果表明，具有可储存且可调扭转的拓扑连接环的环状结构可形成一类高度可设计的多尺度结构新体系，在超分子化学与材料科学中具有潜在应用。
引用
@article{arxiv.2112.08973,
title = {Ring-o-rings: a new category of supramolecular structures with topologically tunable properties},
author = {Luca Tubiana and Franco Ferrari and Enzo Orlandini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.08973},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 8 figures