A fast and generic simulation method for entangled polymers

本研究「からみあい高分子系の汎用高速計算法」は多様なからみあい高分子系の動力学を高効率に予測解析するための手法開発を目的とし，実施者が独自に開発しているMulti-chain slip-spring (MCSS) モデルを1)相溶ブレンド/共重合系，2)長鎖分岐系，に適用できるように拡張している．　相溶ブレンド/共重合系では，ビーズ間相互作用として液体論に基づくポテンシャルを導入して試行している．またRouseビーズの易動度と仮想バネの組み替えについてモード結合理論に基づく定式化を模索している． 長鎖分岐系においては分岐点周辺での仮想バネの組み替えアルゴリズムを検討している．上記１，２の検討の途上，まずモデルで対象とする粒子の粗視化レベルの特定が必要となった．粗視化レベルはモデルが含むパラメーターに依存するが，従来は計算の都合やモデルの成り立ちから直感的に選ばれた値を経験的に用いていた．そこで本年度はこれらのパラメーターを系統的に変化させて粗視化レベルとの関係を明らかにした．結果はJ Phys Chem B誌に招待論文として掲載され，表紙にも選ばれた．また粗視化に付随して生じる粗視化セグメントの摩擦係数の検討も行った．従来は摩擦係数は粗視化レベルのみによるとされており，上述の検討でも平衡状態であればこの従来の考え方に則していた．しかし高速流動下では低下する．これを非線形レオロジーの実験データと比較して議論し，論文２報を出版した．うち１報は国際共著論文である．この他，長鎖分岐高分子の計算の応用として，分岐高分子のゲル化の計算も実施し，論文を２報出版した．

本研究「からみあい高分子系の汎用高速計算法」は多様なからみあい高分子系の動力学を高効率に予測解析するための手法開発を目的とし，実施者が独自に開発しているMulti-chain slip-spring (MCSS) モデルを1)相溶ブレンド/共重合系，2)長鎖分岐系，に適用できるように拡張している．　相溶ブレンド/共重合系では，ビーズ間相互作用として液体論に基づくポテンシャルを導入して試行している．またRouseビーズの易動度と仮想バネの組み替えについてモード結合理論に基づく定式化を模索している． 長鎖分岐系においては分岐点周辺での仮想バネの組み替えアルゴリズムを検討している．上記１，２の検討の途上，まずモデルで対象とする粒子の粗視化レベルの特定が必要となった．粗視化レベルはモデルが含むパラメーターに依存するが，従来は計算の都合やモデルの成り立ちから直感的に選ばれた値を経験的に用いていた．そこで本年度はこれらのパラメーターを系統的に変化させて粗視化レベルとの関係を明らかにした．結果はJ Phys Chem B誌に招待論文として掲載され，表紙にも選ばれた．また粗視化に付随して生じる粗視化セグメントの摩擦係数の検討も行った．従来は摩擦係数は粗視化レベルのみによるとされており，上述の検討でも平衡状態であればこの従来の考え方に則していた．しかし高速流動下では低下する．これを非線形レオロジーの実験データと比較して議論し，論文２報を出版した．うち１報は国際共著論文である．この他，長鎖分岐高分子の計算の応用として，分岐高分子のゲル化の計算も実施し，論文を２報出版した．