胶体凝胶中接触与力的直接成像

胶体分散体系因其作为理解材料基本性质的模型系统而备受重视，并在从化妆品到食品再到农用化学品的广泛行业中居于核心地位。利用胶体应对凝聚态挑战的关键进展之一是解析三维粒子坐标，从而实现通常仅在计算机模拟中才可能的数据分析水平。然而在无定形材料中，将力学性质与微观结构联系起来仍然困难。这使得例如理解力学失效相当困难。本文通过研究粒子间的接触与作用力及其位置来应对这一挑战。为此，我们使用一种胶体模型系统（乳液），其中粒子间作用力和局部应力可与微观结构相关联。我们通过确定胶体凝胶中的局部应力，展示了我们的方法在揭示软无定形固体失效机制方面的潜力。特别地，我们识别出承载载荷的液滴构成的“力链”以及局部应力各向异性，并探究它们与液滴局部刚性堆积的联系。