课题组聚焦软物质领域的结构和动力学问题开展研究。主要包括复杂有序结构的设计、缺陷形成机制以及复杂结构与动力学等相关领域。本课题组前期开发了适用于描述软物质体系的多种模拟程序包及相应的表征手段，并实现了部分程序包的GPU并行化。利用自主开发的程序包，探索了多种复杂聚合物体系的结构和动力学性质，为明晰聚合物材料的构效关系提供理论支撑。
孙昭艳课题组开发的多尺度模拟方法示意图
目前我国高分子材料的数据库建设还属于起步阶段。本课题组近期聚焦高分子材料的高通量计算与数据库建设。前期发展了高分子/液晶复合材料的高通量计算模型，并基于机器学习给出了配方优化的可能方案。此外，课题组将聚焦高分子材料聚集态结构的数据库建设，包括嵌段共聚物、聚合物胶体、椭球状液晶材料等，以期对高分子结构材料的设计提供一定帮助。
高通量计算与数据库建设方案
3.高分子材料构效关系
高分子纳米复合材料同时兼备了纳米粒子和高分子材料的特点，这使其在各种功能材料领域应用广泛。利用模拟与实验相结合的手段，探索了纳米粒子的扩散以及聚合物链在复合体系中的扩散和松弛动力学，着重考察了几种高分子复合材料的设计、聚集态结构、功能调控以及构效关系机制。近期课题组聚焦橡胶材料中颗粒的分散与絮凝过程，指出颗粒在使用和存放过程中的絮凝是影响橡胶材料使用性能的重要因素。
高分子/纳米粒子复合体系中的多尺度结构与动力学
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