将高分子材料与各种纳米粒子进行复合是改善材料性能的常用手段，但是纳米粒子的引入往往会导致高分子材料熔体粘度的上升，这也符合爱因斯坦的理论预测。然而凡事总有特例，早在2003年，人们就发现在高分子熔体中加入高分子单链纳米粒子会导致熔体粘度的非爱因斯坦下降（Nature Materials 2003,2,762）。该现象虽由来已久，但是从03年的报导至今其本质却并没有得到解决。近期，钱虎军教授课题组结合分子动力学模拟及流变学测试手段，在针对单链聚苯乙烯纳米粒子/线性聚苯乙烯复合体系的研究中，首次发现这种由纳米复合带来的非爱因斯坦下降现象存在明显的熔体链长依赖关系，在相同纳米粒子负载量的前提下，熔体线性高分子链的分子量越大，粘度下降幅度越明显。同时他们的研究明确指出体系中纳米粒子与熔体链的作用范围和纳米粒子自身大小相当，并且纳米粒子的加入导致熔体链受到的摩擦降低是粘度下降的根本原因。并基于以上两点认识，发展了一套切实可行的理论模型。利用该模型，很好的解释了实验上发现的粘度下降对链长的依赖关系。该工作实现了模拟、实验、与理论的全方位有机结合。

图：(a)体系示意图：图中红色部分为高分子单链纳米粒子，青色部分为高分子熔体；(b)单链纳米粒子（SCNP）与高分子链作用范围示意图；(c)理论模型；(d)流变实验所测得的复合物粘度与线性高分子链纯熔体零切粘度的比值（hPNC/hpure）以及理论模型拟合

文章详情：Tao Chen, Huan-Yu Zhao, Rui Shi, Wen-Feng Lin, Xiang-Meng Jia, Hu-Jun Qian,* Zhong-Yuan Lu, Xing-Xing Zhang, Yan-Kai Li, Zhao-Yan Sun Nat Commun. 2019, 10, 5552.

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-019-13410-z