水凝胶非线性弹性响应中的临界行为
软凝聚态物质
2016-05-05 v2 材料科学
摘要
本文研究了合成水凝胶在施加剪切应力下的弹性响应。先前的研究表明，当这些水凝胶充分远离凝胶点时，它们能够模拟生物聚合物网络的行为。我们证明，在凝胶点附近，它们表现出的弹性响应与等静点附近或以下网络的预测临界行为一致。该等静点区分了刚性态和柔性态，其区别在于是否存在有限的线性弹性模量。近期的理论工作也关注了此类网络在有限或大变形下的响应，无论是在等静点附近还是以下。尽管有这些兴趣，但关于此类网络中临界性存在的实验证据一直缺乏。通过计算机模拟，我们识别了亚等静点网络在施加剪切应力下的力学响应中的临界特征。我们还提供了与这些预测一致的实验证据。此外，我们的结果表明存在两个不同的临界区域，其中一个源于半柔性聚合物的非线性拉伸响应。
引用
@article{arxiv.1407.0543,
title = {Critical behaviour in the nonlinear elastic response of hydrogels},
author = {M. Dennison and M. Jaspers and P. H. J. Kouwer and C. Storm and A. E. Rowan and F. C. MacKintosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.0543},
year = {2016}
}