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响应性微凝胶单层与刚性胶体间的相互作用:从软界面到硬界面

软凝聚态物质 2021-09-06 v2

摘要

基于聚N-异丙基丙烯酰胺的响应性微凝胶通常用作具有软排斥相互作用的模型胶体。已表明溶液中的微凝胶-微凝胶相互作用可通过改变环境参数(如温度、pH或盐浓度)轻松调节。此外,微凝胶易于吸附在液-气和液-液界面,形成可按需破灭的响应性泡沫和乳液。本工作中,我们探究了空气-水界面处微凝胶单层与水相中硬胶体之间的相互作用。利用单层粒子相互作用装置测量了单层与二氧化硅颗粒之间的力-距离曲线。测量在不同温度和横向压缩(即不同表面压)下进行。力-距离逼近曲线在微凝胶体积相变温度以下表现出长程排斥力。温度和横向压缩降低了单层的刚度。粘附力随温度升高而增大,随单层横向压缩而减小。当横向压缩时,微凝胶间的相互作用几乎不受温度影响,因为直接吸附的微凝胶部分对温度近乎不敏感。相反,我们的结果表明水相中微凝胶部分随温度变化的溶胀强烈影响其与探针的相互作用。微凝胶单层从软排斥界面转变为硬排斥界面。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.04945,
  title  = {Interactions Between a Responsive Microgel Monolayer and a Rigid Colloid: From Soft to Hard Interfaces},
  author = {Steffen Bochenek and Cathy E. McNamee and Michael Kappl and Hans Juergen Butt and Walter Richtering},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04945},
  year   = {2021}
}