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Computer Simulation of Polymers:Bridging the Gap between Theory and Experiment

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Chinese Journal of Polymer Science 2022年第7期40卷 709-710页

作者： wen-bing hu School of Chemistry and Chemical Engineering Nanjing UniversityNanjingChina

In the early history of polymer science, theory and experiment achieved all the milestones. At that time, scientific research was commonly activated by human curiosity or demand to solve a problem. It started with a hypothesis of theory and ended up with the verification of experiment. With the fast expansion of research frontiers,specifically in the typically multi-disciplinary field as polymer science.

关键词： experiment problem polymer

The Effect of Self-nucleation on Isothermal Crystallization Kinetics of Poly(butylene succinate)(PBS) Investigated by Differential Fast Scanning Calorimetry

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Chinese Journal of Polymer Science 2017年第8期35卷 1009-1019页

作者： Jing Jiang Evgeny Zhuravlev wen-bing hu Christoph Schick 周东山 Department of Polymer Science and Engineering School of Chemistry and Chemical EngineeringState Key Laboratory of Coordination ChemistryNanjing University Nanjing 210023 China University of Rostock Institute of Physics Wismarsche Strasse 43-45 18051 Rostock Germany School of Physical Science and Technology Xinjiang Key Laboratory and Phase Transitions and Microstructures in Condensed MattersYili Normal University Yining 835000 China

Differential fast scanning calorimetry（DFSC） was employed on the study of self-nucleation behavior of poly（butylene succinate）（PBS）.The ultra-fast cooling ability of DFSC allows investigating the effect of self-nucleation on the isothermal crystallization kinetics over a wide temperature *** half-time,instead of crystallization peak temperature,was used to describe the self-nucleation behavior,and the self-nucleation domain for the samples crystallized at different temperatures was *** to the competition between homogenous nucleation and self-nuclei,the effect of self-nucleation was less pronounced at high supercooling than that for the sample isothermally crystallized at higher *** efficiency scale to judge the efficiency of nucleating agents from the crystallization half-time was also introduced in this work.

关键词： nucleation calorimetry crystallized isothermal kinetics homogenous crystalline succinate heating melting

Special Issue:Theory and Simulation of Macromolecules

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Chinese Journal of Polymer Science 2023年第9期41卷 1317-1317,I0004页

作者： wen-bing hu Li-Tang Yan Jia-Jia Zhou An-Chang Shi 不详

We are pleased to announce the special issue on Theory and Simulation of Macromolecules published in the Chinese Journal of Polymer *** recent years,a vibrant research community in the theory and simulation of macromolecules has been established in China[hu,*** simulation of polymers:bridging the gap between theory and experiment,Chinese ***.2022,40,709-710].

关键词： Simulation Macro of

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受本体玻璃态增强的表面高分子橡胶态行为

高分子学报 2021年第11期52卷 1424-1426页

作者：胡文兵南京大学化学化工学院南京210023

表界面高分子是我们研究高分子独特物理化学性质的一个重要窗口.近日,浙江理工大学左彪课题组与国外合作者利用不相溶的离子液体液滴在聚苯乙烯平滑表面的接触边缘产生压痕,采用原子力显微镜观察了压痕的蠕变松弛随温度的变化,发现蠕变... 详细信息

表界面高分子是我们研究高分子独特物理化学性质的一个重要窗口.近日,浙江理工大学左彪课题组与国外合作者利用不相溶的离子液体液滴在聚苯乙烯平滑表面的接触边缘产生压痕,采用原子力显微镜观察了压痕的蠕变松弛随温度的变化,发现蠕变动力学在本体玻璃化温度附近不再满足时温等效原理,橡胶弹性模量平台变宽.由于高分子材料表面具有较强的分子活动能力,存在由本体向表面的分子活动能力的梯度变化.他们结合计算机分子模拟证明,低温区本体的玻璃态对表面高分子链运动具有束缚作用,导致表面高分子的橡胶态温度平台变宽.离开表面较远的玻璃态部分可起到物理交联作用,约束表面高分子链整体的活动能力,所以表面高分子在低温区表现出温度范围拓宽的橡胶态行为.这一工作的重要意义在于,这种伪缠结的物理交联作用挑战了当前人们对链的拓扑缠结网络导致线形高分子无定形本体出现橡胶态的假说.线形高分子链之间如果出现例如玻璃态冻结的物理交联作用,就可以获得有别于小分子的独特橡胶态.

关键词：表界面原子力显微镜橡胶态玻璃态

环形高分子单链塌缩的熔球中间态及其热力学解释

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高分子学报 2017年第9期27卷 1471-1478页

作者：朱子霆高欢欢胡文兵南京大学化学化工学院高分子系南京210023

采用动态蒙特卡洛分子模拟研究了环形高分子单链在不良溶剂中发生塌缩转变时可逆地出现具有核-壳结构特征的熔球中间态,发现该结构特征与相同链长的线形单链基本相同,表明其只与链的长短有关,而与链端基的特殊效应无关.本工作将这一现... 详细信息

采用动态蒙特卡洛分子模拟研究了环形高分子单链在不良溶剂中发生塌缩转变时可逆地出现具有核-壳结构特征的熔球中间态,发现该结构特征与相同链长的线形单链基本相同,表明其只与链的长短有关,而与链端基的特殊效应无关.本工作将这一现象与单链单晶在其平衡熔点附近出现的类似现象相互关联,采用表面预溶模型来解释单链塌缩出现熔球中间态的热力学机理.分子量越低,熔球越小,表面预溶现象就越显著,塌缩转变随热力学条件变化就越缓慢.实际的高分子体系由于链内拓扑缠结,在表面未必能充分释放片段链,达不到理论预期的平衡态.表面预溶使得相分离临界点或晶体熔点附近在界面厚度方向上存在链单元能量状态不连续分布,这在微观分子水平上与临界界面连续浓度梯度的传统理论处理不一致,为我们深入理解高分子流体界面的微观结构带来帮助.

关键词：塌缩转变计算机模拟临界现象

示差扫描量热法进展及其在高分子表征中的应用

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高分子学报 2021年第4期52卷 423-444,I0004页

作者：陈咏萱周东山胡文兵南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室南京210023

示差扫描量热法(DSC)是表征材料热性能和热反应的一种高效研究工具,具有操作简便、应用广泛、测量值物理意义明确等优点.近年来DSC技术的发展大大拓展了高分子材料表征的测试范围,促进了对高分子物理转变的热力学和动力学的深入研究.温... 详细信息

示差扫描量热法(DSC)是表征材料热性能和热反应的一种高效研究工具,具有操作简便、应用广泛、测量值物理意义明确等优点.近年来DSC技术的发展大大拓展了高分子材料表征的测试范围,促进了对高分子物理转变的热力学和动力学的深入研究.温度调制示差扫描量热法(TMDSC)是DSC在20世纪90年代的标志性进展,它在传统DSC的线性升温速率的基础之上引入了调制速率,从而可将总热流信号分解为可逆信号和不可逆信号两部分,并能测量准等温过程的可逆热容.闪速示差扫描量热法(FSC)是DSC技术近年来的创新性发展,它采用体积微小的氮化硅薄膜芯片传感器替代传统DSC的坩埚作为试样容器和控温系统,实现了超快速的升降温扫描速率以及微米尺度上的样品测试,使得对于高分子在扫描过程中的结构重组机制的分析以及对实际的生产加工条件的直接模拟成为可能.本文从热分析基础出发,依次对传统DSC、TMDSC和FSC进行了介绍,内容覆盖其发展历史、方法原理、操作技巧及其在高分子表征中的应用举例,最后对DSC未来的发展和应用进行了展望.本文希望通过综述DSC原理、实验技巧和应用进展,帮助读者加深对DSC这一常用表征技术的理解,进一步拓展DSC表征高分子材料的应用.

关键词：高分子表征示差扫描量热法温度调制示差扫描量热法闪速示差扫描量热法

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软物质非平衡体系的挑战和机遇

高分子学报 2023年第1期54卷 65-77页

作者：胡文兵沈祥建高飞雪南京大学化学化工学院南京210023 国家自然科学基金委员会化学部北京100085

总结了国家自然科学基金委员会化学科学部组织召开的“软物质非平衡体系的挑战和机遇”学科发展战略高层论坛学术交流内容.首先概述了软物质非平衡体系的主要物理化学特点,随后阐述了其在国际学术前沿所面临的重要挑战,最后介绍了当前... 详细信息

总结了国家自然科学基金委员会化学科学部组织召开的“软物质非平衡体系的挑战和机遇”学科发展战略高层论坛学术交流内容.首先概述了软物质非平衡体系的主要物理化学特点,随后阐述了其在国际学术前沿所面临的重要挑战,最后介绍了当前我国在化学、物理和数学等基础研究领域所取得的相关研究进展及一些创新性交叉研究成果,探讨了如何面向生命科学和材料科学未来的发展方向,更好地发挥化学、物理和数学等基础学科交叉集成的引领作用.同时,为了满足我国国民经济发展所面临的重大技术需求,凝练了软物质非平衡体系研究领域未来5~10年的关键科学问题,提出了加强科学基金资助的战略性建议.

关键词：软物质非平衡体系生命体系材料科学学科交叉

Mechanism by which Rab5 promotes regeneration and functional recovery of zebrafish Mauthner axons

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Neural Regeneration Research 2025年第6期20卷 1816-1824页

作者： Jiantao Cui Yueru Shen Zheng Song Dinggang Fan bing hu Center for Advanced Interdisciplinary Science and Biomedicine of IHM Division of Life Sciences and MedicineUniversity of Science and Technology of ChinaHefeiAnhui ProvinceChina

Rab5 is a GTPase protein that is involved in intracellular membrane trafficking. It functions by binding to various effector proteins and regulating cellular responses, including the formation of transport vesicles and their fusion with the cellular membrane. Rab5 has been reported to play an important role in the development of the zebrafish embryo;however, its role in axonal regeneration in the central nervous system remains unclear. In this study, we established a zebrafish Mauthner cell model of axonal injury using single-cell electroporation and two-photon axotomy techniques. We found that overexpression of Rab5 in single Mauthner cells promoted marked axonal regeneration and increased the number of intra-axonal transport vesicles. In contrast, treatment of zebrafish larvae with the Rab kinase inhibitor CID-1067700markedly inhibited axonal regeneration in Mauthner cells. We also found that Rab5 activated phosphatidylinositol 3-kinase(PI3K) during axonal repair of Mauthner cells and promoted the recovery of zebrafish locomotor function. Additionally, rapamycin, an inhibitor of the mechanistic target of rapamycin downstream of PI3K, markedly hindered axonal regeneration. These findings suggest that Rab5 promotes the axonal regeneration of injured zebrafish Mauthner cells by activating the PI3K signaling pathway.

关键词： axonal regeneration Mauthner cell nerve regeneration Rab5 zebrafish

金属离子电池中的磁共振:从核磁共振(NMR)到电子顺磁共振(EPR)

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电化学 2022年第2期28卷 98-112页

作者：胡炳文李超耿福山沈明华东师范大学物理与电子科学学院上海市磁共振重点实验室上海200062

金属离子电池改变了我们的日常生活。金属离子电池里的电极材料研究是提高电池性能的关键。因此,深刻理解电极材料的结构-性能关系,有助于提高材料的能量密度和功率密度。磁共振,包括核磁共振(NMR)和电子顺磁共振(EPR),在过去的三十年... 详细信息

金属离子电池改变了我们的日常生活。金属离子电池里的电极材料研究是提高电池性能的关键。因此,深刻理解电极材料的结构-性能关系,有助于提高材料的能量密度和功率密度。磁共振,包括核磁共振(NMR)和电子顺磁共振(EPR),在过去的三十年中不断得到改进,并逐渐成为研究电极材料结构性能关系的重要技术之一。本文总结了我们课题组在几种有趣的电极材料上的磁共振研究进展,阐释了NMR和EPR在电极材料研究中的重要作用。本文将有助于把握磁共振技术对电池研究的重要价值,促进磁共振技术的进一步发展。

关键词：固态核磁共振电子顺磁共振电池正极材料