Cholesteric ordering predicted using a coarse-grained polymeric model with helical interactions.
Cholesteric ordering predicted using a coarse-grained polymeric model with helical interactions.
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使用具有螺旋相互作用的粗粒聚合物模型预测胆甾醇排序
DOI：
10.1039/c7sm02077e
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发表时间：
2018-01
期刊：
影响因子：
3.4
通讯作者：
Huai Sun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liang Wu;Huai Sun
在分子水平上理解胆甾型液晶具有挑战性。在分子结构和宏观手性组织之间建立桥梁的见解有限。在本研究中，我们引入了一种新型粗粒（CG）分子模型，以具有螺旋相互作用（FCh）的柔性链颗粒为代表，利用分子动力学（MD）模拟研究双链DNA和α-螺旋多肽等胆甾型分子的液晶相行为。针对不同的链柔韧性，模拟了 FCh 分子的各向同性-胆甾相变。使用壁限制来破坏沿胆甾螺旋导向器的周期性，以预测平衡胆甾螺距。对于具有右手手性相互作用的FCh分子，显示出左手胆甾相，并且在胆甾相中观察到向列有序参数分布的空间不均匀分布。研究发现，链的柔性在决定宏观胆甾醇节距和胆甾醇液晶相的结构中起着重要作用。模拟提供了对微观分子特征与宏观相行为之间关系的深入了解。
The understanding of cholesteric liquid crystals at a molecular level is challenging. Limited insights are available to bridge between molecular structures and macroscopic chiral organization. In the present study, we introduce a novel coarse-grained (CG) molecular model, which is represented by flexible chain particles with helical interactions (FCh), to study the liquid crystalline phase behavior of cholesteric molecules such as double strand DNA and α-helix polypeptides using molecular dynamics (MD) simulations. The isotropic-cholesteric phase transitions of FCh molecules were simulated for varying chain flexibilities. A wall confinement was used to break the periodicity along the cholesteric helix director in order to predict the equilibrium cholesteric pitch. The left-handed cholesteric phase was shown for FCh molecules with right-handed chiral interactions, and a spatially inhomogeneous distribution of the nematic order parameter profile was observed in cholesteric phases. It was found that the chain flexibility plays an important role in determining the macroscopic cholesteric pitch and the structure of the cholesteric liquid crystal phase. The simulations provide insight into the relationship between microscopic molecular characteristics and the macroscopic phase behavior.
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O. M. Roscioni;L. Muccioli;C. Zannoni
DOI：
10.1209/0295-5075/107/36001
发表时间：
2014-05
期刊：
Europhysics Letters
影响因子：
--
作者：
H. H. Wensink-H.
通讯作者：
H. H. Wensink-H.