识别玻璃态聚合物网络中的非仿射软化模式:一条化学设计途径
材料科学
2019-10-15 v1 软凝聚态物质
摘要
利用分子模拟与理论,我们建立了玻璃态热固性材料中分子弛豫模式对剪切模量贡献的显式映射,其中弛豫通过改变化学侧基的极性进行调控。具体而言,从分子动力学快照中提取域、链段、单体与原子尺度的运动,并通过基于非晶固体晶格动力学的框架直接与粘弹性关联。这一独特方法直接揭示了化学基团在应力响应中的作用,包括力学过程中弛豫的时间尺度与空间范围。我们考察了两种具有不同极性侧基浓度的热固性网络:双环戊二烯 (DCPD) 与 5-降冰片烯-2-甲醇 (NBOH)。发现机器学习方法可有效量化大尺度关联运动,而更局域的化学弛豫可通过直接观测轻易识别。该方法具有广泛适用性,并能对任意玻璃的频率依赖模量进行快速预测。
引用
@article{arxiv.1910.05462,
title = {Identifying non-affine softening modes in glassy polymer networks: A pathway to chemical design},
author = {Robert M. Elder and Alessio Zaccone and Timothy W. Sirk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.05462},
year = {2019}
}