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【2h】

Chemically Specific Multiscale Modeling of Clay–Polymer Nanocomposites Reveals Intercalation Dynamics Tactoid Self-Assembly and Emergent Materials Properties

机译：粘土-聚合物纳米复合材料的化学特异多尺度建模揭示了层间动力学触针自组装和新兴材料特性

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A quantitative description is presented of the dynamical process of polymer intercalation into clay tactoids and the ensuing aggregation of polymer-entangled tactoids into larger structures, obtaining various characteristics of these nanocomposites, including clay-layer spacings, out-of-plane clay-sheet bending energies, X-ray diffractograms, and materials properties. This model of clay–polymer interactions is based on a three-level approach, which uses quantum mechanical and atomistic descriptions to derive a coarse-grained yet chemically specific representation that can resolve processes on hitherto inaccessible length and time scales. The approach is applied to study collections of clay mineral tactoids interacting with two synthetic polymers, poly(ethylene glycol) and poly(vinyl alcohol). The controlled behavior of layered materials in a polymer matrix is centrally important for many engineering and manufacturing applications. This approach opens up a route to computing the properties of complex soft materials based on knowledge of their chemical composition, molecular structure, and processing conditions.
机译：定量描述了聚合物插层到粘土触针中的动力学过程，以及随后聚合物缠结的触针聚集成更大的结构，获得了这些纳米复合材料的各种特性，包括粘土层间距，面外粘土板弯曲能量，X射线衍射图和材料特性。该粘土-聚合物相互作用模型基于三级方法，该方法使用量子力学和原子描述来获得可以在迄今无法达到的长度和时间尺度上解析过程的粗粒度但化学上特定的表示形式。该方法适用于研究与两种合成聚合物（聚乙二醇）和聚（乙烯醇）相互作用的粘土矿物触觉触觉的集合。对于许多工程和制造应用而言，聚合物基质中分层材料的受控行为至关重要。这种方法为基于化学成分，分子结构和加工条件的知识来计算复杂软材料的特性开辟了一条途径。

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