网络架构与离子环境在决定 pNIPAM 微凝胶温敏性中的相互作用
软凝聚态物质
2026-03-31 v1 材料科学
摘要
未功能化的聚(N-异丙基丙烯酰胺)（pNIPAM）微凝胶在生理和环境应用中的效用严格依赖于其在盐溶液中的可逆温敏性和稳定性。尽管其重要性，文献中对网络拓扑——特别是交联剂浓度和分布——如何调控离子敏感性仍缺乏统一理解。本工作系统研究了八种不同微凝胶架构（从超低交联 ULC 到核壳结构和均匀交联 HC 变体）中网络拓扑与离子强度（0 至 100 mM NaCl）的相互作用。利用 22 批次动态光散射，我们分析了关键温敏特性，包括体积相变温度（VPTT）偏移、盐耐受阈值、滞后指数和絮凝动力学（仅在极端盐度 1000 mM NaCl 和 25 deg C 条件下）。这项全面的研究使得对离子强度、交联剂（MBA）的存在与否、空间交联分布和热力学状态如何在不同温度下决定微凝胶行为的多维分析成为可能。最后，我们评估了该实验库对已建立理论框架——特别是 Flory-Rehner 和 Flory-Rehner-Donnan 模型——的适用性，探讨了关于其描述复杂微凝胶系统有效性的持续争论。
引用
@article{arxiv.2603.26714,
title = {Interplay of network architecture and ionic environment in dictating pNIPAM microgel thermoresponsiveness},
author = {Syamjith KS and Alan Ranjit Jacob},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.26714},
year = {2026}
}