含混合粒径颗粒的磁凝胶与磁弹性体的磁致弹性变形

软弹性复合材料可将外场变化转化为机械变形，从而用作执行器。在此，我们探讨磁凝胶与磁弹性体相应的变形行为，这类材料由软聚合物基体中可磁化胶体颗粒组成，并暴露于外磁场中。由于此类材料的许多实际实现涉及多分散粒径分布的颗粒夹杂，我们聚焦于混合粒径对整体变形响应的影响。为开展系统性研究，我们关注双峰粒径分布。我们系统地改变较大颗粒相对于较小颗粒的比例，并刻画由此产生的磁致伸缩行为。评估了不同空间颗粒排布以及弹性基体不同可压缩程度下体系的相应表现。在部分情况下，我们观察到选定混合粒径体系的整体响应发生定性变化。具体而言，由诱导磁化引起的整体体积变化以及相对伸长或收缩可反转为相反类型的行为。我们的结果也应适用于其他软弹性复合材料（如电流变凝胶与弹性体）在外部电场作用下的特性。总体而言，我们希望促进对 purposeful 使用混合粒径作为设计定制所需材料行为手段的进一步研究。