复杂纳米胶体体系中的自组装和集体动力学

We propose to investigate collective dynamics on the length scale of 1nm-1μm (the"colloidal" length scale) by combining theoretical and computational methods. We will investigate a range of complex nano-colloids to explore the relation between microscopic structure and emergent macroscopic behaviour. By "complex colloids" we describe matter composed of particles with complex microstructure and mediated nonlinear many-body interactions in the presence of stochastic noise, disorder and confinement. The specific systems and problems we are going to study are:..• Interplay between fluid-mediated and inter-colloidal interactions in magnetic colloids in time-dependent external fields.• Nonlinear response of nanoparticle-polymer mixtures to applied stress and external fields..We will use theoretical statistical physics methods and advanced Molecular dynamics and Monte Carlo computer simulations and will actively collaborate with several experimental groups.

我们将理论与计算机模拟、实验观测相结合，研究1纳米到1微米尺寸范围（胶体尺寸）的集体动力学。我们将探究一系列“复杂纳米胶体”体系，力求更好地理解微观结构和演生宏观行为之间的关联。我们所使用的“复杂胶体”是具有复杂微观结构，并且受随机噪声，无序性和局限性存在下的非线性多体相互作用调控的胶体颗粒。我们将研究的特定系统和问题为：..• 在时效外界磁场中磁性胶体中流体介导和胶体间相互作用的相互作用.• 纳米颗粒-聚合物混合物对应力的非线性反应..我们将使用理论统计物理学方法和先进的分子动力学和蒙特卡罗计算机模拟，并将积极与实验研究团队合作。

在这个课题中，我们综合使用理论、计算和实验的手段研究了胶体、纳米粒子、高分子体系的涌现现象。我们研究了处于外场下非平衡状态的磁性胶体粒子、活性胶体粒子、细菌和受限环境下高分子、聚合物的堆积和动力学。在这个课题中，我们培养了若干学生和博士后。我们在领先的国际期刊上发表的一系列高质量科技论文，这足以证明我们的研究对相关领域带来了新的重要贡献。