复杂流体与理论聚合物物理

分子动力学与缠结（王作伟博士）

聚合物动力学的大多数问题是由于缺乏对聚合物缠结的明确定义而引起的。我们对各种拓扑结构（线性、星形、环状）的密集聚合物系统进行了大规模的分子动力学模拟，并提出了聚合物纠缠的微观定义。然后，大部分工作将被用于NBA投注[手机]俱乐部研究不同系统中的纠缠特性，从而提供更简单和更粗糙的模型。

缠结聚合物的滑移弹簧模型（王作伟博士）

单链随机模型（Likhtman, 2005）代表了分层建模的关键一步，弥合了多链分子动力学模拟与管理论之间的差距。我们正在改进模型及其与管模型的关系。

支链聚合物流变学（王作伟博士）

支链聚合物，如星形聚合物、h形聚合物和梳子，是一个相对较新的NBA投注[手机]俱乐部研究方向。这里的挑战是非常缓慢的动态，因为通常的重复运动被分支点所抑制。我们正在NBA投注[手机]俱乐部研究新的计算方法，如正向通量采样和其他方法，以加快MD和滑移弹簧的模拟。

超分子聚合物网络的计算和理论建模（王作伟博士）

超分子聚合物网络是由大分子通过瞬时物理相互作用，如氢键、p-p叠加和离子相互作用形成可逆交联的。这些纳米结构材料，有时被称为自修复材料，由于其独特的自我修复能力，具有广泛的潜在应用。

我们对这些迷人系统的动态和流变特性及其拓扑结构形成感兴趣。我们的NBA投注[手机]俱乐部研究是使用混合分子动力学/蒙特卡罗模拟和理论建模进行的。这些工作是与实验小组密切合作完成的。

润湿过程和动态接触角（Alex Lukyanov博士）

在移动接触线上与动态接触角相关的润湿过程和动态接触角（Lukyanov, Likhtman）现象是各种微流体应用、涂层和喷墨印刷技术的核心。在过去的40年里，动态润湿问题的许多方面一直困扰着NBA投注[手机]俱乐部研究人员，因为在这个问题的宏观建模中出现了各种矛盾。

我们最近通过分子动力学模拟对移动接触线问题的NBA投注[手机]俱乐部研究表明，动态接触角效应（Lukyanov, Likhtman 2013）本质上是由接触线周围小区域（几个原子宽）的微观过程决定的，基本上是纳米级的。我们对在移动接触线上发生的过程的微观建模感兴趣，以了解涉及简单和复杂界面的情况下动态润湿效应的起源，例如带有聚合物，颗粒和表面活性剂的界面。

简单和复杂液体中的毛细管效应和界面（Alex Lukyanov博士）

现代对小型化和纳米技术的推动将界面科学的重要性提升到一个新的水平。由于微流体的广泛应用，微流体在运行过程中的流动越来越受到毛细管效应的支配。

这提供了通过创建复杂接口来操纵界面属性来控制和微调各种微流的机会。另一方面，这需要对这种界面在强非平衡条件下的结构和动力学进行详细的理论分析。我们小组从微观原理出发，利用大规模分子动力学模拟，NBA投注[手机]俱乐部研究了这种动态界面过程。

偶极胶体流体的磁粘度（Dr Patrick Ilg）

偶极胶体流体（铁磁流体）的粘度可以通过改变外部磁场来控制。目前的本构模型缺乏对相关微观结构的了解。我们的模拟提供了有关现场和流动引起的结构变化的信息，并将使我们能够制定改进的偶极胶体流体的本构方程。

铁凝胶的场相关力学特性（Dr Patrick Ilg）

当磁性颗粒被引入聚合物凝胶时，它们柔软的固体状行为对外部磁场有强烈的反应。从理论的角度来看，磁性颗粒与聚合物基体的平移和旋转动力学耦合在很大程度上是未知的。从详细的微观模拟中，我们想提取关于如何修改粒子的经典布朗动力学的信息，当它们不是通过简单的液体而是通过粘弹性环境时。

过冷液体流变学（Dr Patrick Ilg）

当液体冷却到玻璃化转变时，粘度大大增加，但其微观结构没有明显变化。通过分析二进制伦纳德-琼斯系统的潜在势能景观，我们确定了在冷却后尺寸增长的合作重排区域。

我们的模拟结果有助于改进并为玻璃系统的动力学和流变学的现有理论提供微观基础。

剪切下的聚合物刷（Dr Patrick Ilg）

聚合物刷在表面润滑方面非常有效。我们使用非平衡分子动力学模拟来NBA投注[手机]俱乐部研究半柔韧性以及不同聚合物结构对聚合物涂层表面摩擦系数的影响。

复杂的流体-流体界面（Patrick Ilg博士）

通过吸附自组装成复杂微观结构的多嵌段共聚物，可以稳定流体-流体界面。我们采用多尺度方法，结合分子模拟和非平衡态热力学建模，NBA投注[手机]俱乐部研究了微观结构对稳定性和表面流变性的影响。

带电聚合物的构象转变与自组装（王作伟博士）

带电聚合物在自然界和合成材料中都很丰富，比如DNA和蛋白质。带电聚合物的NBA投注[手机]俱乐部研究不仅受到其丰富的物理性质和大量应用的启发，而且还受到对生物系统功能的理解的启发。

我们在这方面的NBA投注[手机]俱乐部研究主要集中在双嵌段聚电解质链构象转变的理论和计算模型，以及带电嵌段共聚物和相反带电聚电解质混合物的自组装行为。这些NBA投注[手机]俱乐部研究与DNA和蛋白质的关联有关。

胶体偶极流体（王作伟博士，Patrick Ilg博士）

胶体偶极流体，如铁磁流体，电流变（ER）和磁流变（MR）流体，是由悬浮在载体液体中的纳米至微米大小的磁性颗粒组成的。它们的磁性、结构和流变性能在磁场作用下可逆调节。

我们利用计算机模拟和理论模型NBA投注[手机]俱乐部研究了这些流体的场致物理性质。特别注意有效地处理磁粒子间的远距离偶极-偶极相互作用。

纳米结构聚合物和表面活性剂材料的原子模拟（王作伟博士）

原子水平上的分子动力学模拟可以提供对软物质材料物理性质的微观理解，这在实验中通常很难实现。这种类型的模拟还为开发更粗粒度的计算模型奠定了基础。

我们正在NBA投注[手机]俱乐部研究的体系包括聚合物熔体、表面活性剂胶束、聚合物-药物偶联物等。将仿真结果与实验测量结果直接进行比较，有助于在组内建立粗粒度模型。

嵌段共聚物的场理论模拟

蒙特卡罗场理论模拟是NBA投注[手机]俱乐部研究嵌段共聚物波动效应的一种新颖的、很有前途的技术。与基于链的模拟方法相反，场理论方法允许考虑非常大的聚合指数。

在数学上，该技术与著名的自组成场论有关，但它没有使用平均场近似，而是准确地描述了在有序-无序过渡附近和无序相中特别重要的组成波动。

我们重点NBA投注[手机]俱乐部研究了对称双嵌段共聚物熔体中无序态结构因子和有序-无序过渡的平均场预测的涨落修正。