持久長度

持久長度(Persistence length)又稱持續長度,是一個基本的力學性質,量化了長聚合物剛度

基本介紹

  • 中文名:持久長度
  • 外文名:Persistence length
  • 又稱:持續長度
  • 作用:量化了長聚合物剛度
簡介,另一種定義,套用,剛度,聚合物,參見,

簡介

持久長度(Persistence length)又稱持續長度,是一個基本的力學性質,量化了長聚合物剛度
通俗地講,對於長度短於持久長度的聚合物,分子表現得有點像柔韌的彈性棒,而對於長度長於持久長度的聚合物,聚合物的性質只能以統計學方式描述,就像三維隨機遊動
正規地講,持久長度P定義為超過某一長度後切向的相互關係不成立時的這一長度。用傾向於化學的說法可以將持續長度定義為無限長鏈上鍵 i 上所有鍵 j ≥ i 的投影的平均和。.
定義角θ為聚合物在位置0的切向量和在距離位置0的距離為L處的切向量的夾角。可以證明角的餘弦的期望值隨距離成指數下降。
其中P是持久長度,而三角括弧表示所有起始位置的平均值。

另一種定義

l表示鏈輪廓上的線性坐標,
表示在坐標處的方向的單位向量,則自相關函式為:
很大時上式趨向於零。lps是在距離
處的持久長度,K為自相關函式,則下式成立:
(L自由連線鏈是總長度(=伸直長度))。

套用

一塊未烹調過的義大利粉的持久長度約為10米。雙螺旋DNA的持久長度約為50納米
在高分子科學中,持久長度是庫恩長度的一半,庫恩長度是假設某一部分是自由連線的鏈時這一部分的長度。持久長度等於無限鏈長極限的鏈輪廓末端的的切線上的末端間矢量的平均投影。

剛度

剛度材料力學中的名詞,定義為施與所產生變形量的比值,表示材料或結構抵抗變形的能力。公式記為
其中k表示剛度,P表示施力
表示變形量(變形後的長度減去原長或原長減去變形後的長度)。在國際單位制中,剛度的單位為牛頓/米。一般套用於虎克定律作系統的振動分析。

聚合物

有機聚合物(英語:Polymer)是指具有非常大的分子量的化合物,分子間由結構單位(structural unit)、或單體由共價鍵連線在一起 。 這個聚合物(polymer)是出自於希臘字:polys代表的是,而meros代表的是小單位(part),所以很多小單位連結在一起的這種特別的分子,我們稱之為聚合物。可以參考塑膠DNA高分子
雖然聚合物常被稱之為塑膠,但實際上聚合物包括了很多種適用於不同目的及用途的人工合成及自然生成的材料。蟲膠(shellac)和琥珀就是已套用了近一世紀的自然生成聚合物。紙張是從纖維素聚合出來, 農作物中自然聚合了多糖。即使是生物聚合物中的蛋白質核酸,也是生物間重要的聚合物。

參見

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