巨型胶束的流变学

巨型胶束是由溶液中两亲分子（如洗涤剂）自组装形成的细长、类似聚合物的物体。巨型胶束通常是柔性的，即使在中等浓度下也可能高度缠结。由此产生的粘弹性溶液表现出迷人的流动行为（流变学），我们在本文中从两个层面进行理论探讨。首先，我们总结了基于微观本构模型（结合了聚合物缠结物理与自组装可逆动力学）在理解线性粘弹性谱和稳态非线性流动方面的进展。这类模型在二十年前首次引入，此后已被证明能够稳健地解释强缠结区域中流变学的几个显著特征，包括极端剪切变稀。然后，我们转向更复杂的流变现象，特别是涉及空间不均匀性、自发振荡、不稳定性和混沌的现象。最近对这些复杂流动的理解主要基于高度简化的模型，这些模型仅粗略地捕捉了少数相关的微观特征，例如应力与其他序参量（如浓度）之间的耦合。我们讨论了“结构记忆”（结构参数如胶束长度分布对流动历史的依赖性）在解释这些高度非线性现象中的作用。结构记忆在理解甚少的剪切增稠区域中也扮演着有趣的角色，该区域发生在接近但低于强缠结起始的浓度范围内，其标志是剪切诱导的从无粘性到凝胶态的转变。