近日，开云化工与材料工程系郭宇琦副教授在国际知名期刊《Macromolecules》上发表题为“Emergence of Effective Entanglements in Unentangled Linear Polymers by Adding Rings”的研究论文。《Macromolecules》创刊于1968年，是美国化学会（ACS）旗舰期刊，也是高分子科学领域公认的国际顶尖期刊，中科院分区为一区TOP，并入选自然指数期刊名录。
高分子链间的拓扑缠结是影响聚合物动力学行为及流变性能的重要因素。传统理论认为，当线性聚合物链长低于临界缠结链长时，链间难以形成有效缠结，其动力学行为主要遵循Rouse模型。然而，如何通过分子拓扑结构调控非缠结聚合物的动力学行为，仍是高分子物理领域值得深入探索的科学问题。针对上述问题，该研究采用分子动力学模拟方法，结合原始路径分析与拓扑网络分析，系统研究了环状聚合物的引入对非缠结线性聚合物动力学行为的影响及其微观机制。结果表明，环状聚合物的加入能够显著减缓线性聚合物链的运动，降低其扩散系数，延长链的松弛时间，并诱导原本非缠结的线性聚合物形成有效缠结。上述结果深化了对高分子体系拓扑约束及链动力学行为的认识，为利用分子拓扑结构调控聚合物材料的动力学和流变性能提供了新的理论依据与研究思路，标志着开云在高分子物理基础研究领域的原始创新能力取得了阶段性进展。
该论文第一作者为开云郭宇琦副教授，通讯作者为华南师范大学刘鸿教授和广州大学张国杰副教授，开云为论文第一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金项目（22403059，22503036，22573021，22573037）以及山西省高等学校青年教师科研创新能力支持项目（2025Q039）的资助。
此外，郭宇琦副教授近期还以第一作者身份在中科院二区期刊《Chinese Journal of Polymer Science》发表研究论文，揭示了共溶剂环境下聚合诱导自组装过程中纳米粒子螺旋结构的形成机制，进一步拓展了其在高分子材料微观结构调控领域的研究工作。
