聚合物凝胶环的极端热力学：利用热力学不稳定性诱导大尺度变形
软凝聚态物质
2018-08-15 v1
摘要
当溶胀的热响应聚合物凝胶在溶剂浴中被加热时，它会排出溶剂并退溶胀。当加热缓慢时，退溶胀均匀进行，如环状凝胶在改变体积的同时保持其环形形状所观察到的那样。相反，如果凝胶被快速加热，会形成一层不可渗透的塌缩聚合物层，将溶剂困在凝胶内，阻止体积变化。随后凝胶的演化在固定体积下进行，导致相分离和产生使环形形状变形的非均匀应力。我们观察到，这种应力可以导致环面发生面外屈曲，其机制类似于双金属片加热时的弯曲。我们的结果表明，热力学不稳定性，即相变，可用于在材料的极端热力学中驱动机械变形。
引用
@article{arxiv.1806.11049,
title = {Extreme thermodynamics with polymer gel tori: harnessing thermodynamic instabilities to induce large-scale deformations},
author = {Ya-Wen Chang and Michael S. Dimitriyev and Anton Souslov and Svetoslav V. Nikolov and Samantha M. Marquez and Alexander Alexeev and Paul M. Goldbart and Alberto Fernandez-Nieves},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.11049},
year = {2018}
}
备注
5 pages, 4 figures. To appear in Physical Review E (2018)