巯基丙烯酸酯清除微球实现共聚物库的高通量纯化
研究者以商用离子交换树脂为原料两步制备了低成本巯基功能化丙烯酸酯清除微球(Beads-SH),通过 thiol-Michael 加成在 12 h 内近定量去除多种小分子丙烯酸酯,且在有机溶剂和水中均有效。
推荐理由:用商用离子交换树脂两步制得巯基微球,12 h 内近定量清除残余丙烯酸酯,为高通量聚合物库提供并行纯化手段。
研究者以商用离子交换树脂为原料两步制备了低成本巯基功能化丙烯酸酯清除微球(Beads-SH),通过 thiol-Michael 加成在 12 h 内近定量去除多种小分子丙烯酸酯,且在有机溶剂和水中均有效。
推荐理由:用商用离子交换树脂两步制得巯基微球,12 h 内近定量清除残余丙烯酸酯,为高通量聚合物库提供并行纯化手段。
采用标度理论与粗粒化分子动力学模拟研究了贫溶剂中单个高分子球状体在周期性拉伸力下的力学响应。恒定加载下,力增大在温度依赖的特征力处诱发一级球状体-拉伸转变并形成蝌蚪构象;周期性加载下延迟响应产生伸长滞后,滞后面积量化能量耗散,低于解折叠阈值时数据经平衡松弛时间重标度驱动频率后坍缩至普适主曲线,达到或超过阈值时紧凑态与拉伸态间的力诱导动态相变产生额外低频耗散峰。
研究提出一种面向定向自组装(DSA)的AI驱动闭环模拟框架,将三维Ohta-Kawasaki模型与贝叶斯优化、卷积神经网络筛选结合,利用实验跑道模板数据自动标定模型参数,平均模拟与实验误差低于1.5 nm并保持形貌一致性。
推荐理由:该框架把实验跑道模板数据接入贝叶斯优化与CNN筛选,自动标定DSA模型,平均模拟与实验误差低于1.5 nm。
研究以PM6:PYF-T-o:SEBS薄膜为模型体系,结合光学裂纹追踪、裂纹长宽比分析、水面断裂测试、裂纹尖端AFM与有限元分析,建立了弹性体增韧全聚合物光伏活性层的定量断裂分析框架。
结合原位 TEM 与 XRD 直接观测到二维叶状 ZIF-L 在受控加热下层状骨架的逐步塌缩与形貌演变,并排除电子束干扰。辅以 700–1100 °C 离位热解、高分辨 TEM、X-PDF 与 EELS,揭示 Zn 物种扩散、配体分解及非晶基体内渐进石墨化,识别出配体分解、Zn–Nx 迁移、Zn 流失的温度依赖阶段。
研究显示,施加外部声场可扩大 PEO 纳米复合物中纳米粒子经结晶诱导有序排列的过冷度范围,从而拓宽可加工窗口。作者用 SAXS 和电子显微镜表征,并以 Pe = aG/D 的 Peclet 数框架分析,认为声激励增强了纳米粒子相对结晶前沿的有效输运。该手段在不显著改变基体结晶度或熔融温度的情况下调控纳米粒子形貌。
推荐理由:原文用 Peclet 数框架解释声场如何扩大纳米粒子在层间有序排列的过冷度窗口,为加工条件选择提供可迁移判据。
在含–H、–CF3、–CN、–NO2等不同偶极侧基的P(THF-ran-ECH)共聚物中,侧基极性增强使α-弛豫逐步移向更慢时间尺度,玻璃化转变温度升高、协同链段动力学减慢,而多数局域运动基本保留。BDS、DSC、ToF与NSE联用构建的弛豫图谱显示,ToF探测的快速局域运动与NSE捕获的慢速协同链段动力学明显分离。
研究以 α,ω-二羟基三硫代碳酸酯为光引发剂,在蓝光照射下合成聚丙烯酸苄酯(pBzA)及 p(BzA-b-tBA) 嵌段共聚物,并用裸硅胶柱的溶剂梯度 HPLC(SG-HPLC)分离活性链与死链。
推荐理由:原文用溶剂梯度 HPLC 按端基极性把活性链与死链分开,并给出分离后的活性链占比与分子量分布数据。
研究提出用准一维(Q1D)紧束缚模型描述单轴取向高分子薄膜的能带结构,以解释掺杂增加时霍尔效应由 p 型向 n 型的转变。该框架在较宽掺杂范围内使霍尔导出的载流子密度与其他独立测量结果吻合,而传统霍尔系数表达式 R_H = [n_H q]⁻¹ 在重掺杂高分子中会给出非物理的高载流子密度。
推荐理由:针对重掺杂导电高分子霍尔系数给出的载流子密度偏高问题,作者用准一维紧束缚模型重新解读霍尔效应,并与独立测量结果对照。
对胺-酯基动态共价网络(CAN)开展原子尺度分子动力学模拟,系统改变链段长度与交联密度,发现链长依赖呈非单调趋势,源于化学交联与拓扑约束的共同作用。原始路径分析显示拓扑约束相对交联点的空间分布存在差异;有无动态键交换体系的残余应力比与扭结数近似线性相关,表明永久网络连接相关应力比拓扑约束应力松弛得更高效。
研究在柔性 PDMS 基底上用 AFM 纳米压痕量化了 PE、PEO、PLLA、PCL 和 PA 66 超薄聚合物单晶的杨氏模量、断裂力与变形机制。部分单晶杨氏模量相近,但断裂行为差异明显:PE 与 PEO 表现为带永久压痕和材料堆积的延性变形,PLLA、PCL 与 PA 66 则发生脆性碎裂。
推荐理由:在 PDMS 软基底上用 AFM 纳米压痕对比五种聚合物单晶,把模量、断裂力与链滑移行为区分开,方法可迁移到其他半结晶体系。
对超过 120,000 篇氧化石墨烯(GO)文献全文应用 LDA 主题建模,识别出 GO 研究的八大宏观领域,并用神经主题建模刻画其粒度与异质性。用 LLM 对 8000 篇全文做参数抽取,即使提示词宽泛,相对人工验证仍达 94% 的 F1 分数。
研究提出一种纳米孔分析策略,将多糖水解为信息片段后,以其纳米孔事件分布作为分子指纹,成功识别并区分黄原胶、阿拉伯胶、琼脂糖、海藻酸钠、结冷胶、肝素和硫酸软骨素A共七种多糖。基于片段事件整体分布的机器学习分类器验证准确率达100%,结合全约束最小二乘(FCLS)算法还可定量多糖混合物的组成。
推荐理由:原文展示了水解片段经纳米孔事件分布形成指纹、并用机器学习分类七种多糖的流程,可作为复杂多糖结构解析的可迁移思路。
对称 AnBn 星形聚合物熔体中,臂数 n 本身即可充当调控参数,驱动有序–无序转变(ODT)由二级变为一级。基于随机相近似建立六阶自由能展开并与 SCFT 计算对照,解析确定三临界臂数 ntc ≈ 5.4475:n < ntc 时转变为一级,(χN)ODT 在临界点附近以二次依赖关系移至 (χN)s 以下。该行为源于公共结点产生的臂间关联,且非整数三临界臂数可在星形聚合物二元共混物中有效实现。
研究不同厚度 h 的柔性及半柔性狭缝约束聚合物熔体中约束对拓扑与构象的影响,结形成概率在接近本体回转半径 h ≈ Rg,bulk 的中间厚度处出现最大值,在小 h 时消失、大 h 时趋近本体值。靠近边界处结形成增强,而缠结长度单调增大、构象逐渐扁平化。通过分层解析结构与拓扑性质,可由厚狭缝的分层性质重构出明确的厚度依赖性。
自洽场理论(SCFT)计算表明,在受挫ABC/ABC线性三嵌段共聚物二元共混物中引入A嵌段双分散性可提升分级超圆柱的整体相对稳定性,并依次稳定H3C、C4C、H4C和C6C相。在此基础上,C嵌段双分散性通过形貌选择性机制优先稳定基体中C嵌段拉伸不均匀性更严重的螺旋超圆柱相,显著扩大H3C与H4C的相区。该结果为多股螺旋超圆柱结构尤其是四重螺旋的实验制备提供了分子设计策略。
研究对比了四种聚合物配方(polyplexes)与一种脂质纳米颗粒(LNP)的体外内体逃逸行为,并用全原子(AA)与粗粒化(CG)分子动力学模拟区分它们与内体膜的相互作用模式。模拟显示疏水残基对纳米颗粒有利,并揭示了生物膜中阴离子脂质的作用。不同 polyplex 配方与内体膜的相互作用模式在模拟中被可视化,用于区分潜在的内体逃逸机制。
针对支链未缠结与缠结的模型聚苯乙烯梳形聚合物,考察了动态管稀释(DTD)对中等振幅振荡剪切(MAOS)响应的影响。第一谐波 MAOS 平台模量遵循与线性黏弹性相同的稀释标度,稀释指数 α = 1;而第三谐波非线性 Q0 的稀释程度强于静态稀释预期。
研究开发了同步辐射 WAXD/SAXS 快速扫描系统,将晶区应变数据采集时间从传统 X 射线衍射所需的数十小时缩短到几分钟。作者指出晶区应力仍无法直接测得,所得晶粒模量仍是表观值,并提出晶区应视为粘弹体而非简单弹性体,结合非均匀应力分布构建新力学模型,据此估算了聚乙烯、尼龙-6、纤维素和蚕丝等代表性聚合物的真实晶粒模量与松弛行为。
推荐理由:作者用快速同步辐射 WAXD/SAXS 追踪晶区应力松弛,提出把晶区当作粘弹体处理的新力学模型。
采用粗粒化分子动力学模拟研究了动态高分子网络在键断裂时发生收缩的可行性,模拟覆盖单交联点与较大网络片段,以确定聚合物前驱体的最优设计和关键设计规则。结果表明网络在键断裂时能够收缩,但前驱体必须精确合成。该结果为实验实现键断裂诱导的网络收缩提供了定量指导。
基于 cryo-EM 解析的砖层分子排列,扩展激子模型以纳入分子间电荷转移相互作用后,可正确解释 C8S3 花菁染料自组装纳米管的光谱特征。该结果化解了砖层结构与之前用于解释吸收和线性二色性数据的鱼骨结构之间的矛盾。
合成并解析了一个7自旋超分子聚轮烷的晶体结构,其[4]rotaxane以{CuNi2}核为中心的三臂轴组成,每臂末端为Cu(II)中心并带有一个{Cr7Ni}金属环,集成了三种不同的电子自旋中心。连续波电子顺磁共振证实该分子在溶液中保持完整,三种自旋中心均可独立寻址。取向选择性DEER与RIDME光谱在冷冻溶液中选择性探测了不同的自旋-自旋相互作用,并揭示了其与固态晶体结构之间的差异。
研究建立了动力学、分析与随机图框架,用于预测 thiol-yne 聚合的反应动力学与网络形成。动力学模型预测出一种化学驱动的速率加速,源于乙烯基硫醚的生成与消耗之间的相互作用,使最大速率比初始速率快至多 33%。
推荐理由:用动力学模型与随机图框架预测 thiol-yne 聚合的速率加速与网络形成,方法可迁移到环氧-胺等竞争串联反应。
作者提出一种文献知识引导的迭代工作流,将大语言模型与贝叶斯优化结合,用于钠离子电池电解质的理性设计。优化得到的双阴离子杂化溶剂化电解质(DHSE)构建协同溶剂化结构,诱导形成致密、富无机且机械稳固的 CEI,抑制副反应并降低去溶剂化势垒以加速 Na+ 传输。
推荐理由:原文给出 LLM 结合贝叶斯优化筛选电解质的流程,以及 Ah 级软包电池的能量密度与循环保持率数据。
用介观计算机模拟研究了两亲性微凝胶在油水界面的行为,其网络每条子链均为双嵌段共聚物链。吸附到界面后,微凝胶不仅发生形变,还出现内部微相分离,且该分离完全由两种不互溶液体的不相容性驱动,而非嵌段间不相容。单层压缩时,形貌从高度交联粒子的沿压缩轴取向的层状畴转变为弱交联粒子的洋葱状结构,一维结构因子与二维衍射图证实了层状纳米畴的出现。
分子动力学模拟与吉布斯自由能计算表明,甘油三缩水甘油醚(GTE)在 Lyocell 纤维中优先与非晶区纤维素 −R3CH2−OH 基团相互作用,自由能变为负值,可形成稳定的三交联结构。实验经 XPS、FT-IR 与溶胀分析证实交联发生,GTE 提升了 Lyocell 纤维的抗原纤化性能,且未显著损害白度、强度与染色性能。
研究用 network disassembly spectrometry(NDS)实验量化了端基交联 PEG 网络(f = 3–6)以及线形逐步增长高分子(f = 2)中的初级环。
推荐理由:用 NDS 实测不同官能度下初级环含量,并对比四种模拟算法,为网络拓扑设计提供实验基准。
通过规模化同位置扫描透射电子显微镜,对数百个碳载铂钴纳米颗粒(典型氧还原反应电催化剂)进行重复成像,追踪其结构演变。研究提出包含分割、追踪与降解事件分类的三步图像分析流程,并借助机器学习辅助检测重叠颗粒。结果揭示颗粒尺寸与形状依赖效应,较小且不规则的纳米颗粒更易发生脱落。
四种结构相关的POx/POzi基ABA三嵌段共聚物针对21种难溶性药物评估了Hansen溶解度参数(HSP)的预测能力,其中四种药物最大载药量超过40 wt%,另四种超过30 wt%。
采用分子动力学模拟研究了可压缩、缠结的线性缔合聚合物熔体在拉伸流下的响应,链上随机修饰的缔合珠可组装成簇并调节相互作用强度。流动下拉伸黏度与密度随相互作用增强而升高并出现向高密度态的转变,低相互作用与低流速时除外;高相互作用下链会自折叠形成由缔合基团稳定的 kink,但簇仍保持破碎。缠结效应在较低应变下即耗散。
研究用深度Q网络(DQN)联合优化TiO2/NOA61微柱阵列的半径、周期和TiO2填充率φ,并将选定结构纳米压印到Ag顶电极上,用于蓝光顶发射OLED的模式重分布增强出光耦合。
推荐理由:用深度Q网络联合优化TiO2/NOA61微柱阵列的半径、周期与填充率,为蓝光顶发射OLED的出光耦合设计提供可迁移的参数寻优思路。
研究提出一套高通量工作流,用于确定非富勒烯受体(NFA)基有机太阳能电池溶剂优化的品质因子(FoM)。以 D18:L8BO 为代表性体系,通过高通量实验与成膜过程中的原位光学表征制备多种溶剂配方,机器学习分析发现沉积过程中给体与受体初始吸收比(I_D/A)是关键 FoM,可高效优化溶剂。
推荐理由:原文用高通量实验与原位光学表征结合机器学习,给出可迁移的溶剂筛选判据,读者可据此理解有机太阳能电池配方优化的数据驱动路径。
对 hydrothermal 管虫角质层、纯化管虫几丁质与陆生甲虫角质层的时间分辨光热测量显示,尽管化学特征大体相似,各角质层在局部激光激发下的热积累、散热动力学与弛豫行为差异显著。结合 FTIR、XPS 与 WAXS 结构分析及天然与蛋白重构样品对比,瞬态热弛豫无法仅由分子组成预测,而源于跨多个结构层级的层级组织。
研究建立低剂量液相扫描透射电子显微镜(LP-STEM)工作流,在含水骨组织中动态可视化胶原矿化过程。对图像20%像素进行子采样并结合修复重建,将电子剂量降低五倍,同时保持约4 nm空间分辨率。时间分辨成像显示无定形矿物簇沉积生长为球晶结构,再重组为被未矿化区域分隔的晶体分支,表明蕾丝状矿物图案中的未矿化区域在结晶过程中形成,而非围绕预存有机模板沉积所致。
研究以咪唑和乙酰丙酸组成的深共晶溶剂为结构化电解质,发现其延展的氢键链与质子化咪唑的快速重取向可增强 Grotthuss 质子扩散,从而绕开高粘度导致低电导率的限制。
推荐理由:原文展示了咪唑/乙酰丙酸深共晶体系中氢键链与质子化咪唑快速重取向如何绕开高粘度限制,实现 Grotthuss 质子传导。
研究基于 Kremer–Grest 模型的分子动力学模拟与 reptation 理论,从单链结构因子弛豫动力学出发,为中等和强缠结的均聚物与二嵌段共聚物体系构建迁移率函数,并将其用于 DSCFT。
推荐理由:从单链结构因子弛豫构建非局域迁移率函数,为 DSCFT 模拟缠结聚合物熔体结构形成提供可迁移的参数化思路。
研究提出基于介质阻挡放电(DBD)的摩擦纳米发电机(TENG)恒电荷谱方法,用于解析聚合物介电体中的陷阱能量、密度与空间分布。旋转 TENG 提供高阻抗千伏级激励,每周期稳定转移电荷约 262 nC,针状电极几何与放电间隙兼顾稳定 DBD 形成与去陷信号可见性;耦合载流子-场模型可分离等离子体驱动背景,从而重建陷阱能量与密度。
推荐理由:原文给出 TENG 恒电荷谱与热刺激电流法的偏差区间,并展示 PTFE 与 PA 的陷阱能级与空间分布差异。
全原子分子动力学模拟比较了载姜黄素ABA三嵌段共聚物胶束与ApoE、HSA、IgG三种血浆蛋白的相互作用,胶束疏水核心相同,仅亲水A段分别为pEG、pDMAA或pSAR,载药量为20%和60%。pEG胶束蛋白结合最强,pDMAA与pSAR相互作用较弱且局限于表面。
研究用定域芘荧光法测量了聚苯乙烯(PS)基体在接枝链界面附近的局部玻璃化转变温度 Tg(z),体系为带不同链长 PS 端接枝链的二氧化硅基底。结果显示,Tg(z) 从接枝界面处比本体高 45 K 的数值恢复到本体值需经过约 100 nm 距离,远超接枝链的伸展范围,为 2Rg 的 6 至 16 倍。
推荐理由:用定域芘荧光法逐点测出接枝界面附近 PS 基体的 Tg(z) 梯度,并给出梯度范围随接枝链长的反比标度关系。
研究将同步辐射 X 射线对分布函数(PDF)分析与机器学习加速的分子动力学(MD)模拟结合,解析两种三维亚胺连接 COF 的局部结构与动力学,分别为由 6,13-dihydropentacene(DHP)与 tetrakis(4-aminophenyl)methane(TAM)组装的 COF-682 [(DHP)(TAM)]imine。
推荐理由:同步辐射 PDF 与机器学习加速 MD 联用,为解析柔性构筑单元组装的三维 COF 局部动力学提供了可迁移方法。