外场作用下聚合物层的快速开关切换

末端附着纳米微粒的聚合物刷可用来制造具有交换功能的表面。过去通过改变溶液性质、温度或PH值来产生这个交换过程。本项目的主要目的是通过分子动力学模拟聚合物刷与纳米颗粒构成的系统，分析外加力场产生开关行为的可行性，探讨纳米粒子的最佳尺寸、吸附密度、溶液质量、聚合度分散性以及混合高分子刷的影响，寻找最佳开关切换效率的条件和系统参数。通过与德国德累斯顿莱布尼兹聚合物研究所的纳米材料和聚合物实验小组进行合作，实现实验和数值模拟之间的相互反馈和比较，从而对实验有更好的预见和指导性。

关于聚合物刷的末端吸附纳米粒子，当在外场作用下的聚合物刷会出现快速的翻转的现象，对聚合物刷内部力的分析，给出了更进一步的了解聚合物的性质。聚合物刷是一种柔软且有弹性的物质，通过吸附的基板上形成聚合物层，当处在不同的溶液中，聚合物会出现不一样的翻转特性，相同的现象可以通过外部环境的改变来实现，如在聚合物刷的末端吸附纳米粒子或蛋白质球。我们通过理论分析和计算机模拟的方法，得到聚合物刷和纳米粒子的作用的特性，更进一步提高了目前理论的模型,如标度理论，平均场理论和自恰场理论。