高分子单链构象的蒙特卡洛模拟

本文介绍了蒙特卡洛模拟在高分子科学中的某些应用。首先,以无规行走(NRW)链的模拟说明这种方法的一般步骤,并评述了Wall等人对自避无规行走(SAW)链的计算成果。本文着重介绍用蒙特卡洛方法计算受限于微孔中NRW链的熵变和末端距,受限SAW链的末端距,这些是作者等的最新研究成果。     

高分子尾形链构象分布的两种理论方法

当分子链的一端附着于某一固体壁时,就形成了尾形高分子构象,显然,它可以看成是高分子吸附的最简单的形式,除高分子吸附与解吸外,许多涉及表面和界面的高分子问题都与尾形链的构象有关,例如固体表面上的接枝聚合、嵌段共聚体的液晶层状结构、高分子表面活性剂在两相的分配、高分子对于胶体的稳定性、橡胶单点粘结力学等.然而,尾形链分子构象理论的研究相当薄弱,众所周知,高分子构象问题与随机行走问题有明显对应关系,由简单随机行走导出的理想高分子链构象的Gauss分布,已经是整个高分     

各种格点上的端点附壁随机行走

自1905年Pearson正式提出随机行走(RW)的概念以来,在数学上已经进行了广泛深入的研究,并扩充至物理、化学、生物、工程、商业和社会科学等许多领域.由于实际应用的需要,产生了对受限RW问题的研究.其中,端点起始于某一不可穿透壁,而受限于此壁的RW,可以作为最简单的受限RW问题之一.例如,高分子吸附时形成的尾形链,蛋白质受体上环链的形成,都可直接与这类受限随机行走模型相联系.然而,这一受限RW的基本问题并没有得到系统而简明的解答.作者等曾对端基附壁RW进行了研究,但仅限于最简单形状的格点,因此有必要加以扩充,推广至各种不同的格点.本工作表明,格点的几何特征容易与扩散方程中的扩散系数相联系,从而可以导出允许路径的密度函数及行走均方末端距等基本数学物理量.     

高分子链排斥体积效应的随机研究

本文运用随机过程理论,对高分子链构象中的一个重要问题——高分子链的排斥体积效应加以研究,并且指出,在讨论排斥体积效应时,用Brown运动建立起来的高分子链数学模型仍然有效。从n维Brow运动这个数学模型出发,我们提出了高分子链排斥体积效应的概率理论,定义了在考虑排斥体积效应时,高分子链构象的数学模型所具有的部分转移密度:     

硼酸酯聚合物设计、组装和应用

高分子学科经过一百年的发展已是枝繁叶茂,每一种新型高分子及其自组装驱动力的出现,都预示着高分子这棵大树“新枝”的绽放.通过在大分子主链、侧链或者交联点中嵌入动态硼酸酯键所形成的硼酸酯聚合物是一类“稳定性”与“动态性”高度协同的新型高分子.“稳定性”是指硼酸基团或苯硼酸基团与1,2-二醇或1,3-二醇结构的小分子及聚合物...     

纳米薄膜导热系数的分子动力学模拟

建立了一种导热模型,采用分子动力学方法模拟研究了厚度为纳米量级的固体薄膜在垂直于膜平面方向的导热系数,选取具有可靠实验数据和势能函数的固体氩作为模型系统。通过计算机模拟预报了纳米薄膜导热系数的“尺寸效应”：在膜厚度为２－１０ｎｍ范围内,薄膜导热系数值显著低于大体积实验值,并随膜厚度增大而增大。声子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ输运方程的近似解与计算机模拟结果相一致,揭示了导热系数的“尺寸效应”来源于薄膜边界对     

受限于狭窄间隙平行板间高分子熔体上熵斥力的Monte Carlo模拟

受限高分子链行为的研究可追溯到60年代Casassa的工作近年来更引起大家的重视。这一问题除在基础科学上的明显重要意义之外,还与一系列实际问题有关,其中包括:凝胶渗透色谱、胶体稳定性、絮凝、生物膜、多孔介质中的高分子行为、粘结、润滑等。另一方面,借助于约十年前发展的所谓表面力测定仪(SFA),近来开创了受限于平板间隙中高分子熔体上斥力的直接测定。已测定的熔体有聚丁二烯、聚二甲基硅氧烷、全氟代聚醚等,其距     

溶液中高分子链分维与溶度参数的关系

高分子链有自相似性(self-similarity),可以用分形(fractal)理论来研究。在前文(科学通报,即发)中我们给出了Hausdorff维数D与Mark-Houwin K方程α指数的关     

光学元件和光学神经计算机

现代计算机与神经系统有着千丝万缕的关系:在二次世界大战之际,数学家维纳、冯·诺依曼和一批神经生物学家们共同建立了现代计算机原理。在80年代之前,计算机主要是机械地执行算法指令。近几年来,加州理工学院的科学家们提出了光学神经计算机的设想,并在实验室内建立了实验性的模式识别系统,该系统有朝一日会有效地解决随机问题。光学神经计算机的关键在于要按神经元在大脑中排列的方式来布置光学元件。一、如何用计算机来识别“鸟”一般来说,一个牙牙学语的小孩就能轻而易举地从图册中辨别出一只鸟来,但是用一台功能很强的超级计算机来执行这个任务,却不能得到满意的结果。为什么用计算机来辨别物体会如此困难呢?这个问题     

再论人类起源与巨猿

一人类进化的阶段性我们在讨论关于巨猿系统和人类起源时曾提到恩格斯在《自然辩证法》中说:“在平地上行走时就开始摆脱用手帮助的习惯,而渐渐采用了直立的姿势。这就是从猿转变到人的有决定意义的一步”。这可以说是一个阶段。“但是有决定的一步终于完成了,手变得自由了,能够不断地获得新的技巧”。这又是一个阶段。“简单讲来,这些在形成中的人已经到了彼此间有什么非说不可的地步”。“随着完全人的出现又产生了新的因素——社会”。这又是一个阶段。以上的阶段     

聚合物辐射交联中溶胶分数与剂量间的关系通式

过去大量实验证明,高分子材料在高能射线辐照下,同时会产生两种效应——交联和裂解。究以那种反应为主,除了环境气氛的影响外,取决于高分子链的结构。一般情况下,柔顺的高分子链易进行交联反应,僵硬的高分子链较易进行裂解反应。交联反应一般是通过射线产生的自由基进行复合而形成分子间的联结键,反应的主要地点是聚合物的非晶区。     

高分子物理

高分子物理是一门新兴的边缘学科,它主要研究高分子的结构和性能以及它们两者之间的关系,其目的是合理使用高分子材料和有目的地去制造各种高分子材料。《高分子物理》一文详细介绍了高分子物理的主要理论,诸如分子链构象、溶液理论和橡胶弹性理论等等,以及研究高分子的种种实验技术。     

新型聚类肽生物高分子材料及其在生物医用领域的应用

聚类肽高分子是一种具有良好生物相容性的新型生物高分子材料.聚类肽高分子具有与聚肽高分子相似的主链结构,其取代基位于主链氮原子上,其主链上不含有手性中心和–NH···O=C–氢键相互作用.因此,聚类肽高分子具有较为柔顺的主链结构、良好的溶解性,以及优异的蛋白酶稳定性.此外,聚类肽高分子的性能主要由侧链结构和性质决定,通过对聚类肽高分子侧链结构的合理设计,可以有效调控其性能.聚类肽高分子具有类似蛋白质的主链结构,从而使其具有优良的生物相容性以及潜在的生物活性.本文首先对聚类肽高分子这类新型高分子材料进行了介绍,进一步对聚类肽高分子常用的合成方法、刺激响应性聚类肽高分子材料、分子自组装构筑新型微纳结构进行了概述,最后对聚类肽高分子在抗菌、防污涂层、基因转染、药物传递、以及诊疗学等生物医用领域的相关应用及其未来的发展进行了详细的总结阐述.     

用于密度梯度管的中空玻璃小球标定的新方法——流体动力学方法

一、引言 密度梯度管技术由于仪器简单、测定迅速、精确度高,因此广泛应用于化学和物理学,是测定固体和液体密度的一种重要实验方法。近年来此法在高分子科学的应用中得到了发展,甚至有专门的密度梯度管实验室建立。 密度梯度管的制备,可采用董履和等的方法,很易得到线性梯度。梯度管的标定有几     

正向心电数学模型及模拟

根据体表电位推断心脏组织的正常与异变属于“反向心电”的范畴,然而“正向心电”是“反向心电”研究的基础,因为在“正向心电”模型中,心脏生物电过程与体表电位之间的关系是确知的,这种确知关系可以用来检验各种“反向心电”算法的正确性,正向心电的计算机模拟较之物理模拟具有模拟运算速度快、模型的参数变更方便、灵活、便于实现心脏各种有关病变过程等优点,国外已有利用正向心电模拟去研究心脏各种病变以改进心电诊断的报道。     

非线性动力系统实验

随着动力系统研究的主流进入非线性问题,人们不得不面对大量敏感依赖性的、全局变化的复杂现象,因而对研究方法和条件不断提出了新的要求.近些年来欧美开始了非线性动力系统实验,它使人们从单纯的思维与演算研究方式走向了“电脑实验”的方式.电脑实验(计算机辅助分析)已成为非线性动力系统研究越来越重要的手段,而动力系统工具箱在非线性动力系统实验中又起着举足轻重的作用.     

巧用"网上邻居"

“网上邻居”是局域网用户访问其他工作站的一种途径。不少用户在访问共享资源时,总喜欢通过“网上邻居”来移动或者复制计算机共享资源中的文件。为了能更好地发挥“网上邻居”的作用,提高网络访问的效率,笔者特意将自己使用“网上邻居”的一些心得体会贡献出来,与大家共同交流。1.用搜索法查找“网上邻居”大家知道用鼠标双击Windows系统桌面上的“网上邻居”图标时,就会将连接在网上的计算机找到。要是大家不能在“网上邻居”的窗口中找到自己需要寻找的计算机名字,而需要寻找的计算机又的确是连接在局域网中时,大家就不能再通过普通的…     

立构嵌段聚合物的合成方法

高分子合成是高分子科学的基础,高分子合成中探索和开发新的催化体系、新的聚合方法来控制聚合物的微观结构进而赋予材料优异的物理化学性能是推动高分子科学向前发展的极其重要的研究课题.立构嵌段聚合物是一种特殊的聚合物,其各嵌段链是由相同的结构单元组成但各嵌段链构型不同,此类聚合物在性能上常常表现出类似于热塑性弹性体的性质.因此,立构嵌段聚合物的合成引起了人们的极大关注.本文综述了几大类立构嵌段聚合物(包括聚丙烯,聚双烯烃,聚丙烯酸酯以及聚乳酸等)的合成方法,并详细介绍了制备中所用的催化体系以及聚合机理.     

柔性链高分子折叠片晶界面相的观测与讨论

柔性链高分子形成的半结晶聚集体中,长链大分子以有规折叠方法生成大量微小片晶与无规链形成的非晶相共存.由这种结晶与非晶所组成的两相结构模型已被广泛接受并用来描述其凝聚态结构与物性.我们曾对经不同方法制作的聚乙烯(PE)的结晶形态进行研究,都显示出微晶均为折叠链片晶,厚度从10～100nm,分子链轴与片晶面垂直.从有规排列的结晶区域到完全无规链的非晶区域间,应还存在一过渡区域或者界面区域,其分子链的形态及     

聚壬酰胺-苯酚-乙酸体系的粘度行为

柔性链高分子特性粘数[η]的温度、溶剂、分子量依赖性,目前以 Flory-Fox 理论与实验事实最相符合,即[η]=φ(■~(3/2))/Mx~3=K_θM~(1/2)x~3,式中■是在没有链段间和链段与溶剂分子间的相互作用时高分子链的均方末端距,M 是分子量,x 是溶胀因子,依赖于温度、溶剂和分子量。当链段间无远程相互作用时 x=1,φ是一个普适常数,K_θ对给定高分子是一个常数。但是 Flory-Fox 理论对聚酰胺溶液的粘度行为是否也适用,有两点理由可以置疑:(1)聚酰胺分子链的聚合度比较小,在10~2的数量级,(2)由于酰胺键的氢键作用,分子链的柔性可能比较差,因此与一般的无规线团高分子溶液的粘度行为很可能有所不同。由于聚酰胺溶剂的选择比较困难,溶液性质的研究做得很少。Liquori,Mele 曾研究过聚酰