水中 PNIPAM 微凝胶的频率依赖超声刺激
软凝聚态物质
2023-11-15 v2
摘要
作为一种新型刺激，我们使用高频超声波提供打破聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAM）与水分子之间氢键所需的能量，同时溶液温度保持在体积相变温度（VPTT=）以下。超声波在溶液中传播，由于液体黏性其能量会被吸收。被吸收的能量部分导致流态流动的产生，其余则用于打破氢键。因此，微凝胶塌缩并在水中变得不溶且团聚，导致浊度。我们利用浊度来量化超声能量吸收，并表明 PNIPAM 微凝胶的声学响应是一种依赖于驱动时长的时间现象。增加溶液浓度会导致更快的氢键断裂和浊度演化。此外，所施加波的频率很重要，并影响 PNIPAM 微凝胶的刺激动力学。增加驱动频率会提高氢键断裂速度，从而加快浊度演化。这是由于液体在更高频率下对超声能量的吸收增加所致。
引用
@article{arxiv.2205.13800,
title = {Frequency-dependent Ultrasonic Stimulation of PNIPAM Microgels in Water},
author = {Atieh Razavi and Matthias Rutsch and Sonja Wismath and Mario Kupnik and Regine von Klitzing and Amin Rahimzadeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.13800},
year = {2023}
}