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具有复杂结构的高斯聚合物的普适尺寸比:回旋半径与流体动力学半径

软凝聚态物质 2020-12-09 v2

摘要

本研究旨在深入理解支化聚合物复杂结构对其在溶剂中行为的影响。大分子的折叠动力学与聚合物流体的流体力学强烈依赖于单个大分子的尺寸与形状度量,而这又由其拓扑结构决定。为此,我们结合基于路径积分法的解析理论与分子动力学模拟,研究了包含 fcf^c 个线性分支和 frf^r 个接枝到中心核的闭环的复杂高斯聚合物的结构性质。利用理论,我们确定了诸如回旋半径 RgR_g 和流体动力学半径 RHR_H 等尺寸度量,并获得了尺寸比 Rg/RHR_g /R_H 及其对接枝聚合物官能度 f=fc+frf=f^c+f^r 依赖性的估计。特别地,我们获得了与具有相同总分子量的线性或星形分子相比,此类复杂聚合物结构随闭环数 frf^r 增加而致密化(尺寸度量减小)的定量估计。数值模拟证实了理论预测,即 Rg/RHR_g /R_Hff 增加趋向于 1。这些发现为 θ\theta 溶液中具有不同臂结构的复杂聚合物提供了定性描述。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.05636,
  title  = {Universal size ratios of Gaussian polymers with complex architecture: Radius of gyration vs hydrodynamic radius},
  author = {K. Haydukivska and V. Blavatska and J. Paturej},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.05636},
  year   = {2020}
}