用于力、结构和流变学协同测量的模型胶体凝胶
软凝聚态物质
2015-06-18 v1 介观与纳米尺度物理
流体动力学
摘要
我们引入了一种模型凝胶系统，其中通过平衡流变学和显微技术与光镊的要求，来测量胶体力、结构和流变学。空间稳定的聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 胶体悬浮在环己烷 (CH) 和溴代环己烷 (CHB) 中，并以稀聚苯乙烯作为耗尽剂。由 37% 重量分数的 CH 组成的溶剂提供了足够的折射率对比度以实现光捕获，同时保持良好的共聚焦成像质量并将对本体流变学的沉降效应降至最低。在此条件下，且在耗尽剂浓度 c = 8.64 mg/mL (c/c* = 0.81) 时，光捕获结果显示 50% 的键在 3.3 pN 时断裂。相应凝胶（体积分数 = 0.20）的线性应变依赖弹性模量为 G' = 1.8 Pa，凝胶结构中粒子的平均配位数为 5.4。这些结构和流变学参数与弱聚集和类簇状的胶体凝胶相似。因此，该模型凝胶在单一实验系统中产生了粒子间力、微观结构和本体流变学的协同表征，从而引入了将这些实验测量与模型和模拟进行同步比较的方法。
引用
@article{arxiv.1401.0037,
title = {A model colloidal gel for coordinated measurements of force, structure, and rheology},
author = {Lilian C. Hsiao and Kathryn A. Whitaker and Michael J. Solomon and Eric M. Furst},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.0037},
year = {2015}
}