纳米颗粒弱吸引环境中高分子链的统计行为研究(3)

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由于计算机模拟技术的发展，高分子链的统计规律已经越来越清晰。但是，关于纳米颗粒弱吸引环境中高分子链的统计规律仍然没有一个统一的观点。黄建花等人认为在很小的情况下，随着纳米颗粒的浓度增长均方末端距在逐渐减小（其中是一个重要的参数，吸引力的相互作用从0减少到-6，为了使问题简化他们引入了）[10]。我们小组以前曾研究了两种不同体系中均方回转半径与相互作用强度的关系，分别是和（表示纳米颗粒的周期性）。在这两种体系中，均方回转半径在相互作用强度时是在减小的[4]。曹伟平等人认为在弱吸引环境中，高分子的构象尺寸是涨落，并没有规律可循[11]。由此看来，对于弱吸引环境中，高分子链的统计规律是各说纷纭，并没有一个统一的被大家认可的规律来解释高分子链的行为。

1.3研究意义

综合分析了各类文献的报道，结合前期的研究结果，我们认为高分子链的动力学行为与纳米颗粒的多项参数相关，如：颗粒的直径、高分子链的回转半径、颗粒与高分子链之间的相互作用强度 、颗粒的分布及颗粒自身的运动情况等。但直到现在，人们都还没能建立一套完整的理论，来阐述弱吸引环境中高分子复合材料中纳米颗粒对高分子链动力学行为的作用机制。实验上，由于纳米尺寸的受限，非常难以制备；并且采用实验的方法还需要投入大量的人力和物力。理论的滞后及实验的高成本低效率，使得人们更多地借助于计算机模拟来研究高分子复合材料中高分子链的动力学。

计算机模拟的成本相对来说是比较廉价的，同时可以较为有效地反映纳米颗粒弱吸引环境中高分子链的构象变化，也可以方便有效地观察其中间过程。因而计算机模拟可以弥补实验方法的诸多缺陷。本项目采用计算机模拟的方法，研究随机分布的纳米颗粒对高分子链的动力学行为的影响，并探索其背后的物理本质。通过这些研究，我们将了解高分子链与纳米颗粒的相互作用机制。我们的研究对高分子链的扩散理论和实验发展都有一定的意义，研究成果有助于理解高分子复合材料各项新颖的特性和功能，有助于指导新型高分子材料的开发，对材料科学、物理理论研究、化工生产、医药及生物研究都有一定的指导作用和实际意义。