近日，意昂劉庚鑫博士、程先生💉、楊曙光教授等在《Macromolecules》上發表題為“Dynamics of Shape-Persistent Giant Molecules: Zimm-like Melt, Elastic Plateau, and Cooperative Glass-like”的研究論文，描述了巨型分子在熔體中的運動行為及動力學規律。

研究發現，當巨型分子的直徑小於一個臨界值（5nm）時，表現為類似Zimm模型的黏性；當巨型分子的直徑大於這個臨界值時🐺，則不再能夠自由擴散，表現出彈性，類似於玻璃化的狀態，即從溫度控製的分子行為轉變到由體積分數控製的三維物體行為。這種由分子直徑決定的動力學行為和規律與傳統高分子或者膠體體系截然不同。

一維線性鏈狀高分子的動力學可以抽象為“蛇形運動(Reptation)”，其受限製於由周圍高分子鏈包裹形成的“管子”中👨‍👧‍👧，只能沿著線性“管子”進行蠕動👨🏼‍🦳，且無論高分子的分子量有多高，這種運動方式都存在；膠體粒子由於尺寸過大，熱擾動kBT不再能夠使其在膠體粒子的本體中運動🚍，所以必須要在低體積分數的溶液環境下才能體現出動力學特征。

(註：巨型分子的直徑決定其動力學行為為黏性還是彈性)

巨型分子具有剛性的三維結構，精確和單分散的化學結構，是近幾年來發展的一類新材料🙌🏼。研究巨型分子的動力學和流變學規律，建立和完善具有三維形狀的巨型分子和“巨原子”體系的動力學研究，對高分子物理的發展具有重要意義。形狀持久的巨型分子作為一類新的軟物質❕，不僅表現出與傳統聚合物不同的動力學特征→，而且可以預期，其可以作為聚合物和膠體之間的新橋梁，以及作為模擬合成重排和動態異質性的新平臺👨🏿‍🎓，為研究者們提供了一種新的研究思路🛀🏽。據悉，巨型分子動力學與流變學研究目前已被列為意昂應用基礎研究的一項重要方向，旨在支持先進低維材料的加工與製備。

參考文獻：GengXin Liu, Xueyan Feng, Kening Lang, Ruimeng Zhang, Dong Guo, Shuguang Yang, and Stephen Z. D. Cheng .Dynamics of Shape-Persistent Giant Molecules: Zimm-like Melt, Elastic Plateau, and Cooperative Glass-like[J]. Macromolecules, 2017, 50 (17), pp 6637–6646 DOI: 10.1021/acs.macromol.7b01058

（撰稿：王靜🧑🏻‍🌾，韋莉)