The influence of excluded volume interactions (EVIs) governs the dynamics of branched polymeric structures. Therefore, we developed a theory with the inclusion of ubiquitous EVIs on average square displacement (ASD) of the centre of mass in layered random flow (LRF). The mean-field approach is used to account for effective EVIs between non-bonded monomers of generalised Gaussian structures. The effect of polymer topology is analysed under the influence of $$\delta $$ δ - and power-law correlated LRF. Qualitatively, the theory predicts two anomalous power-law regimes: (i) the intermediate time subdiffusive behaviour with enhanced ASD, due to EVIs, shows the internal motion of the chain and (ii) the long-time superdiffusive behaviour with slightly suppressed ASD represents the overall diffusion of the polymer. The time dependence of ASD in the presence of EVIs reveals the anomalous long-time dynamics governed by a power-law, $$t^{2-\alpha /2}$$ t 2 - α / 2 . The model with EVIs predicts enhanced swelling of the polymeric structure and the stretching regime in the magnitude of the ASD. The influence of EVIs in star polymer causes enhanced delay in cross-over time which is further increased with increase in functionality. Dendrimer structure with EVI delays the cross-over time with spacer length. Finally, the increase in EVIs in all topologies causes the enhancement in ASD and delay in cross-over time from subdiffusive to superdiffusive regime.

中文翻译：

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层状随机流中排除体积相互作用对树枝状聚合物和星形聚合物动力学的影响

排除体积相互作用 (EVI) 的影响控制着支化聚合物结构的动力学。因此，我们开发了一种理论，其中包含关于分层随机流 (LRF) 质心平均平方位移 (ASD) 的无处不在的 EVI。平均场方法用于解释广义高斯结构的非键合单体之间的有效 EVI。在$$\delta $$ δ-和幂律相关LRF的影响下分析聚合物拓扑的影响。定性地，该理论预测了两种反常的幂律机制：（i）由于 EVI，具有增强的 ASD 的中间时间子扩散行为显示了链的内部运动；（ii）具有轻微抑制 ASD 的长时间超扩散行为代表聚合物的整体扩散。存在 EVI 时 ASD 的时间依赖性揭示了由幂律 $$t^{2-\alpha /2}$$ t 2 - α / 2 控制的异常长期动态。带有 EVI 的模型预测聚合物结构的膨胀增强和 ASD 量级的拉伸机制。星形聚合物中 EVI 的影响导致交叉时间延迟的增加，随着功能的增加，这种延迟会进一步增加。具有 EVI 的树枝状聚合物结构延迟了间隔长度的交叉时间。最后，所有拓扑中 EVI 的增加导致 ASD 的增强和从亚扩散到超扩散机制的交叉时间延迟。带有 EVI 的模型预测聚合物结构的膨胀增强和 ASD 量级的拉伸机制。星形聚合物中 EVI 的影响导致交叉时间延迟的增加，随着功能的增加，这种延迟会进一步增加。具有 EVI 的树枝状聚合物结构延迟了间隔长度的交叉时间。最后，所有拓扑中 EVI 的增加导致 ASD 的增强和从亚扩散到超扩散机制的交叉时间延迟。带有 EVI 的模型预测聚合物结构的膨胀增强和 ASD 量级的拉伸机制。星形聚合物中 EVI 的影响导致交叉时间延迟的增加，随着功能的增加，这种延迟会进一步增加。具有 EVI 的树枝状聚合物结构延迟了间隔长度的交叉时间。最后，所有拓扑中 EVI 的增加导致 ASD 的增强和从亚扩散到超扩散机制的交叉时间延迟。