CALM TALK 147 | 凝膠應力起源♏️:熵彈力與高分子溶劑相互作用 |
發布人:張妮 發布時間:2023-04-11 |
報告人:陳全 研究員 報告時間:2023年4月20日(周四)10:00 報告地點:復材新大樓A212學術交流室 主持人:劉庚鑫 特聘研究員
報告人簡介:陳全,中國科學院長春應用化學研究所研究員,博士生導師。本科和碩士畢業於上海交通大學🙅🏻,2011年在日本京都大學取得工學博士學位,之後赴美國賓州州立大學繼續博士後深造。於2015年回國成立獨立課題組;於2016年獲國家高層次人才青年項目,2017年獲基金委優青項目資助;於2019年獲得日本流變學會獎勵賞(1-2人/年),2021年獲美國流變學會梅茨納獎(Metzner Award)(1人/年)👘;目前擔任長春應化所高分子物理與化學國家重點實驗室副主任、中國化學會高分子學科委員會、中國流變學學會專業委員會和高分子材料分析技術與表征方法專業委員會委員、《Macromolecules》、《Journal of Rheology》、日本流變學會誌《Nihon Reoroji Gakkaishi》和《高分子學報》編委。研究興趣主要集中在物理締合和化學交聯高分子體系的流變行為⤴️。
報告摘要:“熵彈性”是橡膠彈性理論的基礎🚶🏻♂️➡️:經典橡膠彈性理論認為,應力主要源於“熵彈力”,即應變下網絡鏈段構象熵的減少是亥姆霍茲自由能增加的主要貢獻💈。實驗上對於“熵彈力”的最直接證據就是模量相對溫度外推到絕對零度時的截距Gint接近於0Pa🙇♀️👩🎓,即Gint ~ 0Pa,然而對於高溶劑含量的水凝膠或油凝膠體系👨🏼🔧,高分子和溶劑相互作用對於模量影響的機製尚不明晰🔠。近期Yoshikawa等人發現:四臂聚乙二醇水凝膠體系的模量對絕對溫度外推的截距為較大的負值👩🏼🦱,即Gint << 0Pa, 該現象對於凝膠彈性的根源提出了質疑。Yoshikawa等人認為:PEG鏈與水分子相互吸引,應變促進了PEG鏈與水分子的接觸,從而造成自由能的下降👩🏿🎓,並部分抵消了構象熵減少導致的自由能的增加,最終產生了“負外推模量”。然而,我們對該現象提出了新的機製🕋:我們認為外推負模量的根源在於溶劑質量隨溫度的變化造成了網絡鏈段剛性的改變🤰🏽👩🎓,我們通過系統的流變實驗論證了我們的觀點💻。 |