弱电聚合物跨液体界面上的扩散动力学与电化学调控
软凝聚态物质
2025-03-19 v2 适应与自组织系统
斑图形成与孤子
生物大分子
摘要
我们提出了一种框架来研究弱电聚合物在离子溶液中的液-液相分离的时空演化。与携带固定电荷的强电聚合物不同，弱电聚合物的电荷状态通过质子化和去质子化过程受电化学环境的调制。利用数值仿真和分析，我们的工作揭示了溶液酸度(pH)如何影响相分离共凝胶的形成、相互作用和结构属性。我们发现，pH 梯度可在共凝胶界面上维持，从而在共凝胶内外呈现清晰的电化学性质差异。通过调节弱电聚合物的电荷状态，pH 梯度与界面的电双层相互作用并调制电双层的形成，从而决定了它们如何相互作用。进一步对局部稳定化解的线性和非线性分析揭示了一系列显著区别于强电聚合物的行为。总体而言，我们的结果表明电荷调控对携带电荷分子的相分离溶液的重要性，以及利用电荷受调控机制控制共凝胶并塑造其稳定性和空间组织的可能性。
引用
@article{arxiv.2502.14555,
title = {The diffusive dynamics and electrochemical regulation of weak polyelectrolytes across liquid interfaces},
author = {Giulia Laura Celora and Ralf Blossey and Andreas Munch and Barbara Wagner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.14555},
year = {2025}
}