3D可视化揭示密集微凝胶体系中壁附近冷却速率依赖的结晶行为
软凝聚态物质
2024-07-08 v1
摘要
受控的结晶、熔化和玻璃化是自然和技术中的重要基本过程。然而,这些基本现象的微观细节仍缺乏理解,特别是冷却速率和壁的存在如何影响晶核形成和玻璃形成。热响应微凝胶由于能够通过温度调节颗粒尺寸,为在单颗粒水平上研究相变提供了可能性。在本研究中,我们采用由硬核和交联聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸)壳组成的复合微凝胶,利用共聚焦显微镜研究软胶体致密悬浮液在壁附近的结晶。我们研究了冷却速率对样品壁附近流体-固体转变的影响。冷却过程中形成的结构范围从快速温度淬火时的玻璃态,到使用缓慢冷却速率时的晶态。对最终结构的详细分析表明,冷却速率还决定了晶域与壁的对齐程度,这是均匀和非均匀晶核形成之间平衡的结果。本文提出的结果为壁附近温度控制结晶的微观细节提供了宝贵的见解。这一理解将有助于为微凝胶应用找到最佳的结晶条件。
引用
@article{arxiv.2406.13609,
title = {3D Visualization Reveals the Cooling Rate Dependent Crystallization near a Wall in Dense Microgel Systems},
author = {M. P. M. Schelling and T. W. J. Verouden and T. C. M. Stevens and J. -M. Meijer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13609},
year = {2024}
}
备注
Main: 10 pages, 9 figures; SI: 7 pages, 5 figures