非吸附聚合物溶液中的扩散泳:朝仓-大泽模型与干燥薄膜中的分层
软凝聚态物质
2017-12-13 v3
摘要
放置在较小非吸附聚合物的非均匀溶液中的胶体粒子,会朝聚合物浓度较低的区域移动,以降低粒子表面与溶液之间界面的自由能。这种现象称为扩散泳。如朝仓-大泽模型那样将聚合物视为可穿透硬球,可以得到扩散泳漂移速度的一个简单解析表达式。在干燥薄膜的背景下,我们表明通过这种机制的扩散泳可在易于实现的实验条件下导致分层。我们所说的分层是指聚合物层在胶体层之上的自发形成。转移到二元胶体混合物的情况时,这为最近在这些系统中观察到的分层现象提供了解释 [A. Fortini 等, Phys. Rev. Lett. 116, 118301 (2016)]。我们的结果强调了在这些问题中显式处理溶剂动力学的重要性,并警示不要忽略流体动力学相互作用,或使用隐式溶剂模型——其中溶剂回流的缺失导致不平衡的渗透力,从而产生巨大但不物理的效果。
引用
@article{arxiv.1709.00704,
title = {Diffusiophoresis in non-adsorbing polymer solutions: the Asakura-Oosawa model and stratification in drying films},
author = {Richard P. Sear and Patrick B. Warren},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.00704},
year = {2017}
}
备注
11 pages, 6 figures