聚合物溶液中的光学探针扩散

本文系统回顾了关于介观探针粒子在聚合物溶液中运动的实验文献。主要关注点是小探针粒子的扩散运动研究，并将其与溶液粘度的测量进行了比较。我们获得了一致的描述，即探针扩散系数通常随聚合物浓度变化，遵循 D_p = D_0 exp(-alpha c^nu)。研究发现 alpha 依赖于聚合物分子量，关系为 alpha ~ M^0.8，而 \nu 似乎在大分子量和小分子量下具有不同值，两者之间存在 crossover 连接。探针扩散系数并不简单地跟随溶液粘度变化；相反，D_p eta 通常随聚合物浓度和分子量的增加而显著增大。在某些体系中，例如羟丙基纤维素：水，观察到的探针谱呈现双峰或三峰模式。对完整探针现象学的扩展分析表明，羟丙基纤维素溶液的特征在于单一的、与浓度无关的长度尺度，其大小约等于聚合物线团的尺寸。在极少数体系中，观察到重入或低浓度平台行为，其解释尚不明确；鉴于其稀有性，这些行为可合理地解释为对应于特定的化学效应。本文还考察了在已知外力作用下检查介观粒子运动的真正微流变学研究。在许多情况下，来自真正微流变学测量的粘度远小于使用宏观仪器测量的粘度。