基于负能量弹性的聚合物凝胶线性弹性
软凝聚态物质
2021-12-14 v3 材料科学
统计力学
化学物理
摘要
我们近期发现，制备态聚合物凝胶线性弹性的能量贡献可为显著的负值；剪切模量不与绝对温度成正比 [Y. Yoshikawa 等, Phys. Rev. X 11, 011045 (2021) (arXiv:1912.13191)]。我们的发现挑战了聚合物凝胶弹性主要由熵贡献决定的传统观念。经典橡胶弹性理论的现有分子模型，包括仿射、幻影与结点仿射网络模型，均无法用于估算聚合物凝胶的结构参数。在本焦点综述中，我们总结了使用具有均质聚合物网络的四臂聚乙二醇（PEG）水凝胶对制备态聚合物凝胶线性弹性的实验研究。我们还提供了适用于具有不同网络拓扑与密度的聚合物凝胶线性弹性的统一公式。利用该统一公式，我们调和了过去看似相互不一致的实验结果。最后，我们提及仍存在涉及聚合物凝胶线性弹性的基本未解决问题。
引用
@article{arxiv.2103.11737,
title = {Linear elasticity of polymer gels in terms of negative energy elasticity},
author = {Naoyuki Sakumichi and Yuki Yoshikawa and Takamasa Sakai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.11737},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 6 figures; published version; This is an invited Focus Review based on arXiv:1912.13191 [Phys. Rev. X 11, 011045 (2021)], where Focus Review is a smaller review focusing on a clearly defined topic of author's own research