测量颗粒状水凝胶弹性性能：毛细作用与离子条件的影响

颗粒状水凝胶的弹性性能通常在湿润条件下进行表征，但毛细作用的影响尚不明确。在实际应用中，水凝胶 operates 在含溶解离子的水相环境中，其中膨胀和弹性行为对离子条件极其敏感。本研究开发了用于测量颗粒状水凝胶湿润条件下弹性响应的实验装置。该装置直接观察液桥形成及其在压缩过程中的演化。我们的结果表明，若忽略毛细贡献，会系统性地低估水凝胶的 Young 模量。这种由于毛细作用导致的低估随样本尺寸或固有刚度降低而增大。除了膨胀比，所测试的样本还在受控盐度水平下制备。实验观察到的刚度对膨胀和盐度条件的依赖性被 modified constitutive model 良好地捕获。本研究的发展为在各种环境条件下测量水凝胶弹性性能提供了稳健的测试方案。