预测与评估振荡剪切下蛋白质凝胶的破裂

软材料在施加足够大的剪切振荡时可能会发生不可逆破裂，这一过程的物理机制在很大程度上仍不清楚。在本工作中，我们展示了由酪蛋白酸钠制成的蛋白质凝胶在振荡应力下的破裂以突然的、脆性方式发生。随着应力幅度的增加，应变响应中高次谐波模式的建立可以对所有凝胶浓度进行重标度。这种重标度产生了一个经验判据，可以在样品受到显著损坏之前预测破裂点。恒定幅度应力振荡下的“疲劳”实验可以映射到前述结果上，这表明破裂与应变和损伤累积的时间路径无关。最后，利用超声成像，我们测量了破裂前、破裂中和破裂后凝胶的局部力学性质，表明应变场在破裂前保持完全均匀，但在破裂时突然让位于固-液相分离。