3D 观测发现橡胶弹性的新范式

橡胶的力学响应一直被普遍假设仅为所施加应变的函数。利用创新的 X 射线测量技术捕捉三维空间体积应变场，我们证明橡胶乃至许多常见工程聚合物会经历显著的局部体积变化。但值得注意的是，无论施加何种载荷，整体试样体积保持不变。这种奇异行为（同时也导致表观负局部体积模量）是由于这些材料内部存在可移动相所致。结合 X 射线断层观测与高速射线照相技术追踪可移动相的运动，我们修正了橡胶弹性的经典热力学框架。这项工作不仅为理解橡胶的力学行为，也为理解一大类广泛使用的工程聚合物开辟了新途径。