10月6日消息,arXiv预印本2610.06498(10月5日提交,并已发表于Nature Communications第17卷7918号)提出一种攻克聚合物熔体平衡模拟长期计算瓶颈的蒙特卡洛新方案。

拓扑缠结是理解与预测聚合物熔体性质的核心,但也让平衡采样在计算上极为困难——弛豫时间随链长增长极快。该工作另辟蹊径,在自组装系综(而非固定组成)中工作:采用严格局部化的移动方案,在跨尺度传播主链重连的同时保持线形链数目守恒,从而实现弛豫时间随体系尺寸的近线性增长(τ_eq∝V^1.0),在完全填充的晶格模型上完成巨型链熔体的平衡。

方法学突破之后,缠结不再只是理论假设:该方案能够对平衡态巨型聚合物熔体中的缠结进行直接定位,揭示局域化缠结结构。对高分子工业而言,缠结长度决定加工流变学与最终力学性能,从聚烯烃到工程塑料的加工窗口设计长期依赖经验缠结模型,此方法为从第一性原理验证缠结图像提供了工具。 (来源:arXiv)