【摘 要】
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近期实验研究发现，聚合物在壁面原子级平坦的受限通道内，其空间位置分布呈现尺寸效应的影响，在特定的尺寸下会产生自清洁行为。对于限制在埃尺度狭缝内的PMMA分子，总自由能有两个主要贡献：与两个壁的粘附能和构型熵。前者倾向于将PMMA保持在内部而后者则在PMMA分子变平时增加总能量，因此将它们推出。在分子动力学模拟中很难对整个挤压过程进行建模，因为自清洁需要很长的时间尺度，正如实验中需要热退火来清洁范德
【机 构】
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中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,中国科学技术大学近代力学系
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近期实验研究发现，聚合物在壁面原子级平坦的受限通道内，其空间位置分布呈现尺寸效应的影响，在特定的尺寸下会产生自清洁行为。对于限制在埃尺度狭缝内的PMMA分子，总自由能有两个主要贡献：与两个壁的粘附能和构型熵。前者倾向于将PMMA保持在内部而后者则在PMMA分子变平时增加总能量，因此将它们推出。在分子动力学模拟中很难对整个挤压过程进行建模，因为自清洁需要很长的时间尺度，正如实验中需要热退火来清洁范德华组装制备的纳米通道那样；经典分子动力学分析通常仅允许百纳秒级别的模拟。在我们对这种时间尺度的模拟中，我们看到了碳氢化合物的蠕变，但没有看到它们从模拟的纳米槽中完全去除。为解决这一难题，我们开展了基于metadynamics算法的分子动力学模拟来计算其平均力势，得到了不同尺寸下聚合物自由能的分布图。此外，基于理论模型针对这一过程进行了分析。
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