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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种基于固液界面斥力与含水率的热响应水凝胶构建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121148501B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511688265.X，技术领域涉及：G16C10/00；该发明授权一种基于固液界面斥力与含水率的热响应水凝胶构建方法是由田少宸;苏醒;石邢;何志伟;黄奕翔;刘鹤群设计研发完成，并于2025-11-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于固液界面斥力与含水率的热响应水凝胶构建方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于固液界面斥力与含水率的热响应水凝胶构建方法，包括建立热响应聚合物网络与水分子体系的粗粒化模型，通过调整聚合物链单体数量和交联剂比例构建三维聚合物凝胶网络；根据网络几何尺寸构建模拟盒子并填充水珠子；在耗散粒子动力学模型下定义珠子间相互作用参数，进行分子动力学模拟，统计聚合物骨架质心及界面邻近水珠子数量，计算平衡含水率；建立固液界面模型，计算吸附温度下水珠子平面与聚合物骨架平面间的平衡距离及相互作用能；通过调整聚合物链单体数量优化网络聚合度，实现热响应脱附性能的最优设计。本发明方法适用于宏观水凝胶结构评估，可快速获得平衡含水率和界面相互作用能，指导水凝胶合理配比与制备。

本发明授权一种基于固液界面斥力与含水率的热响应水凝胶构建方法在权利要求书中公布了：1.一种基于固液界面斥力与含水率的热响应水凝胶构建方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤S1：粗粒化模型 基于分子模拟平台建立热响应聚合物网络与水分子体系的粗粒化模型； 其中，将一个热响应聚合物单体定义为一个聚合物珠子，将一个交联剂单体定义为一个交联剂珠子，将四个水分子定义为一个水珠子；通过连接聚合物珠子与交联剂珠子构建热响应聚合物的三维凝胶网络结构，并形成聚合物凝胶网络模型；在构建热响应聚合物三维凝胶网络模型时调整每条热响应聚合物链上的单体数量，以控制网络聚合度，所建立的聚合物凝胶网络模型中交联剂珠子数量满足：， 式中，为聚合物骨架中交联剂珠子数量； 为交联剂位点数； 步骤S2：模拟盒子建立 基于聚合物凝胶网络的几何尺寸构建模拟盒子，模拟盒子的边长根据所建立聚合物凝胶网络大小确定； 步骤S3：体系填充 将步骤S2中建立的聚合物凝胶网络及水珠子引入模拟盒中，通过调节两者比例使体系中仅包含单一聚合物网络，其余空间以密度为1gcm3的水珠子填充； 步骤S4：力场参数定义 在耗散粒子动力学模型下分别定义低于临界体积相转变温度与温度高于临界体积相转变温度，即吸附温度与脱附温度，珠子间及珠子内部的相互作用参数，并分别设定吸附温度与脱附温度下的排斥力参数； 步骤S5：动力学计算 在吸附温度与脱附温度下分别进行分子动力学模拟；采用恒体积恒温系综，模拟时间不少于30ns，时间步长不低于5fs； 步骤S6：含水率计算 基于模拟结果计算聚合物骨架质心与回转半径，统计聚合物内部及界面邻近水珠子数量，计算含水率，并对多帧结果取平均值得到平衡含水率； 步骤S7：固液界面模型建立 在脱附温度下对无水状态的聚合物骨架建立切平面模型，并构建对应的水珠子平面，形成固液界面模型； 步骤S8：固液界面平衡距离计算 计算吸附温度下水珠子平面和聚合物骨架平面的总能量、水珠子平面的总能量和聚合物骨架的总能量； 调整水珠子平面和聚合物骨架平面之间的距离，使吸附温度下水珠子平面和聚合物骨架平面间的相互作用能为0，该距离即为吸附温度下固液界面的平衡距离； 步骤S9：界面相互作用能计算 利用步骤S8得到的平衡距离，再次计算脱附温度下固液界面的平衡距离下，水珠子平面和聚合物骨架平面间的相互作用，以表征热响应聚合物与水的界面作用强度。

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