【摘 要】
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DNA 修饰的纳米粒子可以被作为一种“可控原子当量”来设计合成具有特殊性质和高对称性晶格结构的材料，广泛应用于等离子材料，能量转换，医学诊断，电化学DNA 生物传感器等.在熔点附近DNA 诱导的纳米粒子自组装体系的DNA 键容易形成，断裂，再形成，这是形成超晶格的必要条件.DNA 的熔融转变性能有利于评估DNA 探针或者其他应用的热稳定性和灵敏性.我们通过调节DNA 链的键合区域和间隔区域长度，发
【出 处】
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中国化学会2017全国高分子学术论文报告会
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DNA 修饰的纳米粒子可以被作为一种“可控原子当量”来设计合成具有特殊性质和高对称性晶格结构的材料，广泛应用于等离子材料，能量转换，医学诊断，电化学DNA 生物传感器等.在熔点附近DNA 诱导的纳米粒子自组装体系的DNA 键容易形成，断裂，再形成，这是形成超晶格的必要条件.DNA 的熔融转变性能有利于评估DNA 探针或者其他应用的热稳定性和灵敏性.我们通过调节DNA 链的键合区域和间隔区域长度，发现熔融转变性能对他们的依赖性.
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近年来，调节表面的浸润性、优化非浸润表面的结构设计，成为目前科学界关注的焦点。受自然现象的启发，我们采用粗粒化分子动力学模拟方法对影响纤毛接枝表面材料的浸润性的因素进行了研究，如纤毛的长度、硬度和接枝密度等。此外，由于表面的几何结构对表面的浸润性也有重要的影响，我们分别对不同形状的纤毛进行了模拟，包括线形、环形以及不同侧臂长度的梳型和Y 形纤毛。
简并行为是指对于一个给定的嵌段共聚物在相同受限条件下得到不同结构的现象，它普遍存在于各种受限体系。为了精确地调控受限条件下自组装体的结构，理解简并行为是至关重要的。因此，我们采用Monte Carlo 模拟方法研究了A5B15 两嵌段共聚物/纳米粒子复合物在圆柱孔道受限条件下自组装体的简并行为。
Flory-Huggins 理论是描述聚合物共混里程碑式的工作，通过假设高分子A/B 均匀混合，并用一个唯象的相互作用参数c 来表示它们之间的相互作用从而得到体系的自由能。当大于临界c 时候，共混体系会分相，形成稀相与浓相两相。
系统粗粒化方法是近期涌现的多尺度模拟方法之一，能够综合利用全原子模拟的准确度和粗粒化模拟的高效率。我们对该方法进行了升级，使其能够正确地描述水溶液中疏水型聚电解质的聚集体结构和形貌。在方法改进中，我们结合疏水聚电解质标度理论对聚集体结构的溶解自由能进行推导，发现模型有效相互作用的纠正值与链长具有－1/3 的理论标度关系。
通过阳离子开环聚合和原子转移自由基聚合,合成了低接枝率的两亲性超支化寡臂共聚物HPG-star-PDMAEMA,并发现HPG-star-PDMAEMA 的组装行为具有pH 响应性.在中性条件下形成大球形胶束；在pH=8.0 时,自组装形成的是棒状及网络状胶束.我们采用DPD 方法进一步研究了该两亲性超支化寡臂共聚物在水溶液中的自组装行为.
采用自洽平均场(SCFT)模拟方法在二维条件下研究了线型ABCA 四嵌段共聚物的自组装相行为。模拟在组分对称条件下进行，即模拟中保持两端A 嵌段长度和中间B、C 嵌段长度分别相等。在不同B、C 间相互作用下，考察了A 嵌段链长比及其与B、C 嵌段相互作用对体系组装行为的影响。
本工作重点探讨了接枝密度和接枝分子链长对表面接枝的纳米棒填充的聚合物纳米复合材料的力学和粘弹性能的影响。采用非平衡态分子动力学模拟，利用单轴拉伸研究了聚合物纳米复合材料的静态力学性能和增强效果，通过周期性振荡剪切研究了其动态力学性能与“Payne 效应”。
高性能硅氢芳炔树脂在航空航天和军事领域具有广泛的应用。目前硅氢芳炔树脂的结构设计还是依赖于传统的试错法，对于其固化机理以及结构-性能的关系研究甚少。我们利用多尺度计算机模拟，首先通过密度泛函理论(DFT)研究了硅氢芳炔树脂2 个固化反应的反应路径，探讨了温度对反应活化能和反应速率的影响，然后利用固化反应活化能等信息，通过分子动力学模拟构建了硅氢芳炔树脂的固化交联模型，并对其热性能(玻璃化转变温度、
针对于实验中以苯并菲为侧链液晶基元的一系列聚丙烯酸酯,我们构建了侧链型盘状液晶聚合物的粗粒化模型(AkBlC4D5×m)n(A,B,C,D 分别代表主链、间隔基、苯并菲和尾链;k,l,m 分别代表主链、间隔基和尾链的长度,n 代表聚合度),利用耗散粒子动力学方法对其自组装进行了模拟.
嵌段共聚物引导自组装是一种获得特征尺寸小于10 nm 图案的新光刻技术。然而，共聚物自组装通常形成周期性纳米结构，不能形成可预测的非周期性结构。引导自组装的模板设计是解决这一问题的关键。本工作基于粒子—自洽场理论，设计了一种逆向算法来构建引导自组装模板(即以最终光刻图案为目标结构，寻找模板中引导柱的构象，使得共聚物引导自组装结构与目标结构尽可能一致的算法)。