Наблюдение перехода от запутанного к упакованному состоянию в полимерах
Молекулярные динамические симуляции показывают переход конфигураций полимеров под воздействием деформации, влияя на механическое поведение.
Недавнее исследование, опубликованное в Nature Communications, изучает механические свойства запутанных полимеров с помощью молекулярных динамических симуляций. В работе выявлен переход от запутанного состояния к упакованному состоянию в межцепочечной конфигурации, вызванный деформацией. Этот переход происходит после насыщения первичного растяжения цепей, что приводит к конвективному распутыванию и выравниванию цепей, реорганизуя систему в упакованную конфигурацию выровненных сегментов.
Результаты подчеркивают необходимость учета межцепочечных вкладов для точного описания растягивающего напряжения, выходящего за пределы внутриполимерного конформационного напряжения. Это решает ограничения традиционных моделей, основанных на трубках, в условиях сильных экстенсионных потоков и количественно фиксирует механический ответ при больших экстенсионных деформациях. Исследование акцентирует внимание на том, как реорганизация межцепочечных взаимодействий управляет нелинейным экстенсионным поведением полимеров, предоставляя новые идеи для применения в переработке полимеров и в бионауках.
Это исследование было проведено командой из Департамента инженерной физики Университета Цинхуа в Пекине, Китай, и поддержано Национальным фондом естественных наук Китая. Авторы, Инь Ван, Лин-Фэн У, И-Бо Шао и Жэ Ван, внесли равный вклад в эту работу.
