《缠结约束下链折叠的动力学选择》
论文发表于 ACS Macro Letters 期刊


发布时间:2026-05-22

我团队曹仁宽、彭帆、孙灏、许廷雨、张蕴涵与李良彬研究员在 ACS Macro Letters 期刊发表研究论文。该工作采用分子动力学模拟,研究聚合物结晶过程中链折叠的动力学选择机制。

研究通过 UAPE 和 CGPVA 模型发现,聚合物链会向晶体生长前沿发生方向性爬行,表明存在沿链方向的拖曳力;该力驱动链解缠结,并促进紧折叠的形成。进一步分析表明,紧折叠分数 pt 与缠结长度的倒数 1/Ne 满足线性关系:

pt = p∞ − β/Ne

其中,参数 β 与链刚性 C∞/b 成正比。这说明缠结限制了链段能够发生折叠的物理尺度,而链刚性则决定了链段弯曲形成紧折叠的难度。该规律适用于从弱缠结到平衡缠结的体系。

该研究揭示了缠结在连接分子拓扑与晶体形态方面的关键作用,为理解链折叠的动力学选择机制及调控聚合物结晶过程提供了新的理论框架。

该项工作得到中国科学院项目(JZHKYPT-2021-04)和国家自然科学基金(22503090)的支持。

Cao, R.; Peng, F.; Sun, H.; Xu, T.; Zhang, Y.; Li, L. Kinetic Selection of Chain Folds under Entanglement Constraint. ACS Macro Letters 2026, 15(6), 846–851.

论文链接:https://doi.org/10.1021/acsmacrolett.6c00161









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