双交叉联接水凝胶：线性粘弹性行为与分数计算建模
软凝聚态物质
2025-12-29 v3
摘要
水凝胶日益被认可为一种多用途平台，适用于组织工程、软体机器人和柔性电子器件等应用领域。近期研究致力于提升和调整其机械性能，以满足特定应用的需求。然而，水凝胶复杂的粘弹性响应在采用常规现象学模型时仍然难以准确捕捉。本研究制备了一系列坚韧的双交叉联接水凝胶——聚(甲基丙烯酰胺-丙烯酸)-Fe3+，并通过利用盐析效应系统调节其机械性能。对水凝胶在剪切变形下的粘弹性行为进行了表征，并构建了一个四参数分数麦克斯韦模型 (FMM)，用于定量描述振荡剪切、缓解和应力释放响应。分析了盐浓度对每个FMM参数的影响，并将其与bulk机械性能相关联。该框架为捕捉先进水凝胶复杂的粘弹性特性奠定了基础，为开发更全面的非线性本构模型提供了基础。
引用
@article{arxiv.2509.02219,
title = {Dual Cross-Linked Hydrogels: Linear Rheology and Fractional Calculus Modeling},
author = {Agniva Dutta and Valeriy V. Ginzburg and Gleb Vasilyev and Eyal Zussman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02219},
year = {2025}
}
备注
Submitted to Applied Polymer Materials