高浓度温敏微凝胶悬浮液的线性与非线性黏弹性
软凝聚态物质
2021-03-04 v1
摘要
这是一项针对自交联、弱带电、温敏性软聚(N-异丙基丙烯酰胺)（pNIPAM）微凝胶在宽泛浓度和温度范围内的动力学与流变学的实验与理论综合研究，涵盖了跨越低临界溶液温度（LCST）时粒径和分子间相互作用的急剧变化。观察到黏弹性随温度发生显著的、非单调的变化，在稠密流体、玻璃态和软 jamming 态中具有不同的浓度依赖性。受实验观察的启发，我们建立了微凝胶单粒子尺寸依赖性和粒子间相互作用随升温由纯排斥变为吸引的最小模型。利用微观平衡和含时统计力学理论，将理论预测与剪切模量的实验测量进行定量比较。对于由微凝胶堆积分数降低与粒子间吸引力增强之间竞争所导致的非单调温度行为，发现了良好的一致性。对屈服应力和屈服应变等非线性流变性质给出了可检验的预测。据我们所知，这是首次尝试以统一方式定量理解跨越宽泛温度和浓度范围的稠密温敏微凝胶悬浮液的黏弹性。
引用
@article{arxiv.2103.02108,
title = {Linear and Nonlinear Viscoelasticity of Concentrated Thermoresponsive Microgel Suspensions},
author = {Gaurav Chaudhary and Ashesh Ghosh and Jin Gu Kang and Paul V. Braun and Randy H. Ewoldt and Kenneth S. Schweizer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.02108},
year = {2021}
}
备注
additional supplementary information provided