通过渗透压研究聚合物泡泡的弹性：介于流体膜与固体壳体之间的中间理论
软凝聚态物质
2007-05-23 v6
摘要
通过尺度分析获得了约束于曲面上的聚合物热力学以及由聚合物构成的膜的弹性自由能。发现膜的弹性自由能形式为平面应变能量加上Helfrich曲率能量[Z. Naturforsch. C \textbf{28}, 693 (1973)]。通过讨论两种简化模型获得膜中弹性常数：一种是无平面应变且两侧不对称的聚合物膜，这是曲面量子力学的对应物[Jensen和Koppe, Ann. Phys. \textbf{63}, 586 (1971)]；另一种是均匀平面应变的橡胶膜。通过对包含弹性自由能、表面张力能以及渗透压引起项的总自由能进行一次微分，推导了描述聚合物泡泉平衡形状和平面应变的方程。通过对总自由能进行二次微分获得临界压力（超过该压力，球形聚合物泡泡将失去稳定性）。发现平面模式也在临界压力中发挥重要作用，因为它与垂直平面模式耦合。理论结果表明，聚合物泡泡的机械性能介于流体膜和固体壳体之间。
关键词
引用
@article{arxiv.cond-mat/0312319,
title = {Elasticity of polymer vesicles by osmotic pressure: an intermediate theory between fluid membranes and solid shells},
author = {Z. C. Tu and L. Q. Ge and J. B. Li and Z. C. Ou-Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0312319},
year = {2007}
}
备注
17 pages, 1 figure, 1 table