这项研究发表在杂志上物理评论快报，可以帮助改进合成材料的制造，并在生物学、机械和材料科学以及凝聚态物理学中得到应用。爱博网投领导者

“我们的单分子实验表明，聚合物喜欢炫耀它们的个人行为，这揭示了纠缠聚合物溶液中意想不到的、惊人的异质动力学，”合著者查尔斯·施罗德说，他是伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校贝克曼高级科学技术研究所的化学和生物分子工程学教授。“我们研究的一个主要目标是了解单个聚合物如何作为个体共同作用，从而赋予材料宏观特性，如粘度和韧性。”

使用一种称为单分子荧光显微镜的技术，研究人员可以实时观察到单个聚合物分子在制造过程中拉伸、拉动和挤压后的放松过程。施罗德说:“想象一下，看着一碗煮熟的意大利面，看着一根面条在碗里搅拌时的运动。”

“我们发现聚合物表现出两种不同的弛豫模式之一，”合著者、研究生周月成(Peter)说。“一组聚合物通过单一指数衰减速率松弛，另一组则表现出两相过程。第二种人群经历了一个非常快的初始收缩，随后是一个缓慢的放松。两种不同分子群体的存在是出乎意料的，经典理论也没有预测到。”

研究人员说，这项研究采用了高分子量DNA，因为它可以作为其他类型的合成有机聚合物的理想模型。

施罗德说:“我们选择DNA作为我们的模型聚合物，因为它是一个非常大的分子，其链大到足以在我们的显微镜下成像。”“它们的重量都是一样的，这为我们提供了一个非常清晰、定义明确的数据分析系统。”

研究人员发现，随着纠缠溶液中聚合物总浓度的增加，表现出两相弛豫行为的分子亚群的百分比增加。

“我们不确定为什么单模弛豫或快速收缩模式似乎与浓度有关，但它可能与增强的聚合物间摩擦有关——聚合物越多，它们相互作用的机会就越高，尤其是失去平衡，”周说。“我们正在与伊利诺伊大学的理论学家合作，以更好地解释单模和双模弛豫现象。”

该团队很高兴能够为理解复杂流体的流动方式及其加工和制造方式带来新的见解，特别是对于承受强烈应力的聚合物，例如用于3D打印的流体。