软物质或软凝聚态物质是凝聚态物质的一个子类,由各种物理系统组成,这些物理系统会由于热波动或机械应力而发生结构改变,包括液体、胶体、聚合物、泡沫、凝胶、颗粒材料、液晶和许多生物材料。这些材料具有一个重要的共同特征,即主要物理行为的发生所需要的能量与室温的能量在同一尺度上。在该尺度下,量子效应通常不考虑。被称为"软物质之父"的Pierre-Gilles de Gennes在1991年获得了诺贝尔物理学奖,因为他发现:为研究简单系统中的有序现象而开发的方法可以推广到软物质中去研究更复杂的情况,特别是液晶和聚合物的行为。活性物质是软物质中一种相对较新的材料分类,其研究最广泛的模型为可以追溯到1995年的Vicsek模型。活性物质是由大量活跃的“活性单体”组成的物质,每个“活性单体”都通过消耗能量来产生机械力或热能,这样的系统本质上是脱离热平衡的。大多数的活性物质起源于生物系统,并几乎涵盖了生物系统的所有尺度:从细菌和生物聚合物,如微管和肌动蛋白（两者都是细胞骨架的一部分）,到鱼群和鸟群。在活性体系中,活性聚电解质表现出来的结构响应对于它们的应用至关重要,其应用领域包括从表面改性到开发智能和智能材料等。近年来,越来越多的模拟理论研究在帮助人们理解事物内在的机制,并且人们对活性物质的研究也更多地将数值模拟（分析技术）和实验结合起来,因而本论文采用分子动力学方法去计算模拟亲水性和疏水性两种聚电解质链体系的响应行为。本文详细讨论了活性力及库仑力对体系非平衡动力学的影响。聚电解质链被建模为珠簧链,且处于隐式溶剂中。体系为保持电中性,加入同等电荷量的反离子。在第一部分中,对分子动力学、NVT系综（正则系综）、LAMMPS软件以及相关算法进行了简单概括,然后对活性物质进行介绍,并且对最新的聚电解质链体系进行了调研。最后对本工作的模拟细节和模拟工作展开了详细论述。在第二部分中,分别介绍了在亲水和疏水两种体系下,静电力对体系自组装结构的影响。有趣的是,两种体系下,静电力会影响反离子吸附到聚电解质链上的数目和聚电解质链塌缩为类球状的程度。对两种体系的表征:用末端距去表征聚电解质链的塌缩程度,还统计了聚电解质链周围吸附的反离子数目。从广义上讲,可以通过两种机制即静电相互作用和疏水相互作用（尽管氢键和偶极相互作用也可能起作用）来讨论吸附。吸附屏蔽可作为防污的潜在用途,其应用范围从水净化膜到生物医学植入物等。在第三部分中,在第二部分的基础上,分别在每个静电力参数对应的体系下施加了活性力,发现了一些有趣的现象。然后用数据更直观地表征了现象的统计规律,发现之前在聚电解质链上吸附的反离子在活性力的作用下被‘解冻’且几乎全部排到非活性区域,并且在非活性区域中,聚电解质链上吸附的反离子数目也有减少。活性区域中的聚合物链不再塌缩为类球状,而是棒状伸展。在第四部分中,总结了本课题的工作并对该体系还可以开展的研究进行了分析与展望。