Coarse-Grained Simulations of Model Polymer Nanofibres
Coarse-Grained Simulations of Model Polymer Nanofibres
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模型聚合物纳米纤维的粗粒度模拟
DOI：
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Guido Raos
中科院分区：
文献类型：
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作者：
A. Milani;M. Casalegno;C. Castiglioni;Guido Raos
我们描述了尼龙-6（聚己内酰胺）的粗粒（CG）力场的发展及其在由该聚合物形成的直径在14 - 28 nm范围内的圆柱形纤维内的结构和大分子动力学模拟中的应用。我们的CG模型是基于MARTINI力场的非键相互作用和玻尔兹曼反演气相原子模拟的分子内拉伸和弯曲能。在300，400和500 K的温度下对无限的孤立纳米纤维进行了模拟，具有不同的起始配置。从有序的扩链构型开始，我们模拟了聚合物在纳米纤维中的熔融，并且在冷却回室温后，其在链折叠层状构型中的重结晶。这与静电纺尼龙-6纳米纤维的实验观察结果一致，并证明了该方法对这些系统的模拟的适用性。广泛讨论了纳米级限制对聚合物链的结构和动力学的影响。
We describe the development of a coarse-grained (CG) force field for nylon-6 (polycaprolactam) and its application to the simulation of the structure and macromolecular dynamics within cylindrical fibres formed by this polymer, having diameters in the 14―28 nm range. Our CG model is based on the MARTINI force field for the non-bonded interactions and on Boltzmanninverted gas-phase atomistic simulations for intramolecular stretching and bending energies. The simulations are carried out on infinite, isolated nanofibres at temperatures of 300,400 and 500 K, with different starting configurations. Starting from ordered chain-extended configurations, we simulate the melting of the polymer in the nanofibres and, after cooling back to room temperature, its re-crystallization in a chain-folded lamellar configuration. This agrees with experimental observations on electrospun nylon-6 nanofibres and demonstrated the suitability of the approach for the simulation of these systems. The effect of nanoscale confinement on the structure and dynamics of the polymer chains is extensively discussed.
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DOI：
10.1021/jp9058966
发表时间：
2009-10-08
期刊：
The journal of physical chemistry. B
影响因子：
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作者：
Lee H;de Vries AH;Marrink SJ;Pastor RW
通讯作者：
Pastor RW
DOI：
10.1063/1.2993111
发表时间：
2008-10
期刊：
The Journal of chemical physics
影响因子：
--
作者：
H. A. Karimi‐Varzaneh;P. Carbone;F. Müller-Plathe
通讯作者：
H. A. Karimi‐Varzaneh;P. Carbone;F. Müller-Plathe
影响因子：
--
作者：
J. Ponder;D. Case
通讯作者：
J. Ponder;D. Case
影响因子：
5.5
作者：
Liu, Yi;Cui, Li;Fong, Hao
通讯作者：
Fong, Hao