劉鴻 副教授主頁：
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當前研究方向：
我當前主要利用耗散粒子動力學（DPD）和分子動力學（MD） 方法做關(guān)于高分子體系聚合反應(yīng)模擬方面的研究。眾所周知，在有聚合反應(yīng)發(fā)生的多元體系存在一種普遍的競爭機制，即將不同組分分開的相分離行為與將不同組分 混合的聚合行為之間的競爭。本課題正是基于這一普遍現(xiàn)象開展的，與工業(yè)上特殊材料的合成，具體即所謂活性注射鑄模工藝（Reactive Injection Molding）的廣泛利用是密切相關(guān)的。在鑄模過程中，伴隨反應(yīng)發(fā)生的不同組分之間的相分離將會很大程度上影響最終產(chǎn)品的完美性以及力學性質(zhì)。因此，研究這兩個動力學過程之間的耦合競爭機制是非常重要的。其次，我還開發(fā)了一種在用DPD方 法模擬二維體系時避免軟作用勢導(dǎo)致鍵穿透的方法。在這種方法中，我引用了一個簡單的二維幾何限制條件和一個解析幾何方法來巧妙的解決此問題。這個方法被證 明適合于任何被用來研究二維長鏈體系動力學行為的模型。最近，我主要著眼于研究表面引發(fā)聚合的模擬工作。在這個工作中，利用截斷Lennard-Jones相互作用勢以及FENE鍵能來研究體系中聚合速率對分子刷生長的影響。模擬結(jié)果表明，聚合速率與引發(fā)密度耦合決定了生長起來的分子刷的疏密程度。在更密的分子刷體系中，排除體積效應(yīng)扮演了一個很重要的影響因素。所有這些結(jié)論都能給工業(yè)上合成分子刷提供一些指導(dǎo)性的建議。
將來的研究：
我 希望能將自己的研究擴展到剪切，分子結(jié)構(gòu)以及更多類型的反應(yīng)對相分離的影響，以及嵌段共聚物微觀相分離和共聚物宏觀相分離之間的競爭關(guān)系的研究。在今后， 具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高分子體系的聚合反應(yīng)也將被研究，例如超支化高分子以及網(wǎng)絡(luò)狀高分子的聚合反應(yīng)的研究。另外，一些特殊的動力學過程如化學降解，配合物分子 的形成以及氫鍵分子的形成也將要考慮研究。此外，生物體系也將作為更高級別的研究對象在將來開展工作。