Influence of dispersion medium structure on the physicochemical properties of aging colloidal suspensions investigated using the synthetic clay Laponite
假设：胶体悬浮液中的老化表现为胶体动力学自由度的降低。在带电胶体的水悬浮液中，粒子间静电相互作用对老化动力学的作用是有争议的。尽管水是分散介质，但水结构对老化胶体物理化学性质的影响以前从未被考虑过。锂皂石是一种锂蒙脱石粘土模型，可用于评价介质结构和静电在确定老化胶体悬浮液物理化学性质中的相对贡献。实验：分散介质的结构通过掺入不带电/带电的亲液（结构诱导）或离液（结构破坏）分子或通过改变悬浮液温度来改变。一个新的协议，其中的介质被加热，然后再加入粘土颗粒，也被引入到悬浮液老化的氢键破坏的影响进行评估。采用动态光散射、流变学测量和颗粒尺度成像来评价悬浮液的物理化学性质。结果：介质结构的强烈影响是显而易见的，当粒子间的静电相互作用是弱的。介质中氢键的增强和破坏分别与悬浮液老化动力学的加速和延迟密切相关。因此，通过改变分散介质中的氢键来控制带电粘土胶体悬浮液的物理化学性质。
2021-06-16 cond-mat.soft
Experimental study of out of equilibrium fluctuations in a colloidal suspension of Laponite using optical traps
本工作致力于研究老化胶体玻璃中微米级颗粒的位移涨落。我们解决的波动耗散定理（FDT）的有效性和粘弹性的时间演变过程中的粘土（Laponite RG）在胶体玻璃相的水悬浮液老化的问题。鉴于文献中报道的不同实验技术的相互矛盾的结果，我们的目标是使用\emph{simultaneously}被动和主动微观流变学技术来检查和调和它们。为此，我们测量了浸没在胶体玻璃中并被光镊捕获的微小布朗粒子的热涨落。我们发现，这两种微观流变学技术导致兼容的结果，即使在低频率和没有违反FDT观察。在跃迁过程中观察到了一些有趣的粒子统计特性和长时间关联的特征。
2008-12-07 cond-mat.soft
Effective Interaction of Charged Platelets in Aqueous Solution: Investigations of Colloid Laponite Suspensions by Static Light Scattering and Small-Angle X-Ray Scattering
利用静态光散射（SLS）和小角X射线散射（SAXS）相结合的方法研究了盘状带电矿物颗粒（Laponite）的稀水溶液。已知锂皂石溶液在一定临界浓度以上形成凝胶，该临界浓度必须被描述为非平衡态。在这里，我们专注于研究SLS和SAXS在低于凝胶化的浓度（c <0.016 g/L）和低浓度的添加盐（0.001和0.005 mM）。因此，我们获得了单个Laponite片晶的散射函数以及描述它们在有限浓度下相互作用的结构因子。对组合数据集的详细分析证明，解处于定义明确的平衡态。此外，这种分析表明，在有限浓度下获得的散射函数的内部一致性和准确性。我们发现Laponite粒子通过一个有效的对势相互作用，该对势在短距离上是吸引的，但在长距离上是排斥的。这一发现表明，锂皂石溶液在本文所用的添加盐的浓度下仅表现出有限的稳定性。将离子强度提高到0.005 mM已经导致缓慢絮凝，这从在最小散射角处增强的散射强度中得到证明。所有数据都强烈表明，在较高浓度下发生的凝胶化与聚集有关。
2005-08-01 cond-mat.soft
Electric field induced gelation in aqueous nanoclay suspensions
随着其老化或等待时间的增加，水性胶态锂皂石粘土悬浮液自发地转变为软固体状被捕集状态。本文报道了由于施加直流电场，锂皂石水悬浮液迅速转变成软固体。还观察到在较高电场强度下凝固速度的显著增加。将电场施加在浸没在锂皂石悬浮液中的两个平行黄铜板上。随后在正极表面上发生的固化归因于Laponite颗粒上的主要负表面电荷和相关的电动现象。随着电场强度的增加，样品的弹性模量急剧增加。这些电场诱导的锂皂石软固体表现出所有典型的软玻璃质材料的流变特性。它们还表现出类似于在有吸引力的软玻璃中观察到的两步剪切熔融过程。使用低温扫描电子显微镜（SEM）研究的样品的微观结构，被认为是由交联网络凝胶状结构，随着电场强度增加的凝胶网络的连接性增加。与盐诱导凝胶相比，电场诱导凝胶具有更强的机械强度和更长时间的稳定性
2018-07-23 cond-mat.soft
Interface Induced Anisotropy and nematic glass/gel state in Jammed Aqueous Laponite Suspensions
Laponite的水悬浮液，由盘状纳米颗粒组成的系统，被发现在几天内产生光学双折射，在悬浮液由于堵塞而固化之后很久。光学各向异性是特别增强的空气Laponite悬浮液界面附近的几毫米的长度尺度，这是超过五个数量级大于颗粒的长度尺度，暗示大规模订购的界面的影响。取向顺序随时间而增加，并且对于较高的盐浓度、较高的锂皂石浓度和较高的悬浮液温度总是更大。虽然弱双折射，Laponite悬浮液覆盖的石蜡油不显示任何增强的光学各向异性的界面附近相比，在散装。我们认为，加速结构形成的空气界面附近的样品内逐步传播是负责所观察到的行为。我们讨论了所观察到的玻璃状和凝胶状的微观结构与水Laponite悬浮液的上下文中的有序。
2012-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Routes to gelation in a clay suspension
本文用动态光散射法研究了合成粘土（Laponite）水悬浮液在较宽的粘土质量浓度范围内（Cw = 0.003-0.031）的凝胶化过程。与先前的测定不同，表明Cw < Cw*=0.015-0.018为稳定的液相，我们发现凝胶化实际上发生在整个检测的Cw范围内。更重要的是，我们发现Cw* 标志着两种不同的凝胶化路线之间的过渡。我们假设，在低浓度的Laponite悬浮液的行为作为一个有吸引力的胶体，并通过形成越来越大的集群，而在高浓度的凝胶的基本单元可以是德拜休克尔球相关的单Laponite板的动力学的放缓。
2004-05-10 cond-mat.soft
Irreversible Aging Dynamics and Generic Phase Behavior of Aqueous Suspensions of Laponite
在这项工作中，我们研究了具有2.8重量%浓度的Laponite水悬浮液的老化行为，使用流变工具。在不同的盐浓度下，所有的样品都表现出取向顺序时，使用正交偏振器观察。在流变学实验中，我们观察到固有的不可逆性的老化动力学，迫使系统不恢复到相同的状态，在剪切熔融实验中进行了在以后的日期，因为准备。广泛的流变学实验进行了作为一个函数的时间流逝，因为准备证明了自相似的趋势，在老化行为的盐的浓度无关。我们观察到，作为老化时间的函数的低能量状态的探索仅在动力学上受到盐的存在的影响。我们估计达到低能态的能垒随盐浓度的增加而线性降低。所观察到的所有经过时间和盐浓度依赖性数据的叠加表明，在低盐浓度系统中发生的老化在很长一段时间内与在高盐浓度系统中观察到的老化行为在质量上类似。
2010-01-26 cond-mat.soft
Multiple nonergodic disordered states in Laponite suspensions: a phase diagram
我们研究了不同的锂皂石悬浮液的时间演化从一个低粘度遍历状态的粘弹性非遍历状态在很宽的范围内的体积分数和盐含量。我们发现，非遍历参数（Debye-Waller因子）的演化分为两个分支的所有样本，这对应于两个不同的动态逮捕状态。另一方面，在适度高的盐浓度下，出现了不同于上述两种非遍历状态的第三种和新的非遍历状态。锂皂石溶液在纯水中的电导率的测量表明，在离子强度的抗衡离子的贡献是相当大的，它们的作用应考虑到老化动力学和相图的解释。基于这些数据和文献中的可用数据，我们提出了一个新的（非平衡）的锂皂石悬浮液相图。
2008-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Slip behavior during pressure driven flow of Laponite suspension
以Laponite悬浮液为模型触变流体，研究了压力驱动下的管流。通过加入氯化钠盐以改变离子强度来控制悬浮液老化的趋势。我们使用注射泵来规定流量，并观察到获得了稳态流量。不寻常的是，保持恒定流速所需的稳态压降随着流速的增加而降低，这与Poiffille流的预期形成了质的对比。我们表明，通过改变流速，盐浓度，和流动的几何形状（管道直径和长度）得到的实验结果可以崩溃到一个单一的通用曲线，可以合理化，通过调用滑移的悬浮液在管壁。Laponite悬浮液表现出塞状流动，在管壁处屈服。结果表明，滑移长度与流量成线性关系，与管径成反比。
2021-05-05 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Physicochemical Effects in Aging Aqueous Laponite Suspensions
我们通过进行广泛的流变学和电导率实验，研究了Laponite水悬浮液的老化行为作为Laponite浓度、盐浓度、自悬浮液制备以来所经过的时间（空闲时间）和温度的函数。我们观察到，时间演变的弹性模量，它描述了结构的建设和老化，转移到低的时间进行的实验，为更高浓度的锂皂石，更高浓度的盐，更高的温度和更高的空闲时间，同时保持在固体政权的曲率演变。因此，弹性模量在固体状态下的演变的适当移动导致老化时间、闲置时间、盐浓度、锂皂石浓度、温度的叠加。这种叠加的存在表明，无论所述变量在探索范围内的微观结构建设的一般性质。获得叠加所需的移位因子的行为表明，与结构建立相关的能垒随着空闲时间和温度的增加而降低;并且随着锂皂石和盐的浓度的增加而线性降低。电导率实验表明，悬浮液的离子电导率随着锂皂石浓度、盐浓度、温度的增加而增加，并且非常重要的是随着闲置时间的增加而增加。我们还使用DLVO理论分析了粒子间的相互作用，该理论表明，当粒子以平行方式彼此接近时，空闲时间、温度和盐浓度的增加会增加排斥能垒的高度，同时减小排斥能垒的宽度。流变学和电导率实验分析表明，在Laponite的水悬浮液的低能结构的吸引相互作用的强烈影响。
2013-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Aging in a Laponite colloidal suspension: A Brownian dynamics simulation study
我们报告布朗动力学模拟的平衡动力学（老化）在一个胶体悬浮液组成的刚性带电磁盘，一个可能的模型Laponite，合成粘土深入研究，在过去的几年中，通过各种实验技术。在以往的数值研究，主要集中在静态结构和平衡动力学的差异，我们探讨了平衡老化动力学。我们分析了波矢量和等待时间的动态依赖性，专注于单粒子和集体密度波动（中间散射函数），均方位移和旋转动力学。我们的研究结果证实了这类胶体悬浮液的非平衡动力学行为的复杂性，并表明由排斥Yukawa势驱动的逮捕无序状态，即，在该模型中可以观察到维格纳玻璃。
2006-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Phase Behavior of Aqueous Suspension of Laponite: New Insights with Microscopic Evidence
研究具有共享复杂相互作用的各向异性形状的颗粒的悬浮液的微观结构是一项具有挑战性的任务，导致相互竞争的权利要求。这项工作研究了这样一个系统的相行为：Laponite水悬浮液，这是在文献中高度争议，使用流变学和微观工具。值得注意的是，我们观察到，在Laponite（1.4至4重量%）和盐浓度（0至7 mM）的宽范围内，该系统压倒性地展示了导致交联网络的溶胶-凝胶转变的所有流变特性。流变响应的分析导致分形维数，主要取决于锂皂石浓度。我们还得到了凝胶化的活化能，这是观察到的，随着锂皂石以及盐浓度的增加而降低。值得注意的是，凝胶后状态的低温TEM图像清楚地显示了由颗粒间键形成的交联网络的存在。因此，目前的工作最终建立了系统是在一个有吸引力的凝胶状态，解决了长期存在的争论在文献中。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Aging of aqueous laponite dispersions in the presence of sodium polystyrene sulfonate
具有分散颗粒的锂皂石的水悬浮液被充分研究并且在工业中发现广泛的应用。一个新的方向，他们的实施是聚合物复合材料，可以表现出更好的物理properties.We研究了Laponite和聚苯乙烯磺酸钠（PSS-Na）的水悬浮液的老化和它们的微观（小角X射线散射，SAXS）和宏观（小振幅振荡剪切（SAOS）流变仪）性能。锂皂石$C_L$的浓度固定在2.5重量%，而PSS-Na $C_p$的浓度在0- 0.5重量%（0-24.2 mM）内变化。结果表明，PSS-Na的加入明显加速了体系的老化，但体系稳定，不发生絮凝沉降。聚电解质诱导了大尺度分形非均匀性的出现，并在老化过程中变得更加致密。聚电解质诱导了大尺度分形非均匀性的出现，并在老化过程中变得更加致密。
2014-06-11 cond-mat.soft
Study of dynamical heterogeneities in aging colloidal nanoclay suspensions
合成粘土Laponite的水悬浮液经历从液体状遍历状态到玻璃状非遍历停滞状态的转变。在非常类似于在过冷液体中观察到的动力学减速的观察中，Laponite悬浮液中的动力学停滞现象伴随着$α$ -弛豫时间随着样品老化时间$t_{w}$的增加而增长。在接近玻璃化转变的玻璃形成液体中观察到的普遍存在的动力学减速和脆弱行为通常归因于不同动力学不均匀性的大小的增长。在这篇文章中，我们提出了在老化胶Laponite粘土系统的动力学不均匀性的表征通过调用三点动态磁化率形式主义。在动态光散射实验中，研究了平均两点强度随时间变化的自相关性及其对控制参数$t_{w}$的敏感性。由Kohlrausch-Williams-Watts方程推导出的弛豫时间尺度分布随$t_{w}$的增大而变宽，表明非均匀动力学减速。采用一种合适的形式来计算三点关联函数的老化胶体悬浮液的主要控制参数是$t_{w}$。计算的三点动态磁化率呈现出一个峰，峰高随着$t_{w}$的发展而增加。动力学关联粒子的数目最初随着$t_{w}$的增加而快速增加，然后在接近非遍历转变点时逐渐减慢，这一观察结果与有关过冷液体的报道一致.我们的研究证实了Laponite悬浮液中动力学不均匀性的增长，从而对这些各向异性、带电的胶体粘土纳米颗粒的老化悬浮液的脆弱的过冷液体样动力学提供了新的认识。
2016-10-14 cond-mat.soft
Influence of an adsorbing polymer in the aging dynamics of Laponite clay suspensions
粘土-聚合物水分散体系由于其工业应用和独特的物理性质，近年来引起了人们极大的兴趣。已知裸锂皂石颗粒的水溶液在数小时至数月的时间内自发地从遍历状态老化至非遍历状态，这取决于锂皂石浓度。当将聚合物物质如聚环氧乙烷（PEO）添加到溶液中时，其在粘土颗粒表面上弱吸附，从而改变Laponite颗粒之间的有效相互作用势。一个动态光散射研究，在固定的聚合物分子量（Mw=200.000克/摩尔）的聚合物浓度变化，已进行，以了解聚合物的老化动力学的系统上的效果。所得结果表明，粘土颗粒之间的逮捕现象受阻，如果PEO的加入，因此老化动力学减缓与PEO浓度的增加。这一过程可能是由于粘土表面逐渐被聚合物覆盖，聚合物随着PEO浓度的增加而生长，并可能导致空间稳定。
2008-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Correlating microscopic viscoelasticity and structure of an aging colloidal gel using active microrheology and cryogenic scanning electron microscopy
光镊（Optical Tweezers，OTs）可以探测作用在介质中的胶体粒子上的皮牛顿力，并已成功地用于研究具有内部结构的复杂系统。随着颗粒之间的静电相互作用在物理老化过程中逐渐演变，水性介质中的锂皂石粘土颗粒随时间自组装以形成微观网络。我们调查的强制运动的光学捕获的微米大小的胶体探针颗粒，悬浮在老化的锂皂石悬浮液，作为基础的锂皂石微观结构逐渐发展。我们基于OT的振荡活性微观流变学实验使我们能够研究浓度范围为2.5%w/v至3.0%w/v的老化含水粘土悬浮液中不断变化的微观结构的机械响应，并在90分钟至150分钟之间的几个老化时间。我们重复这样的振荡测量的范围内的胶体探针粒径和调查的老化悬浮液的微观流变学的探针尺寸的影响。使用低温场发射扫描电子显微镜（cryo-FESEM），我们检查的平均孔隙面积的Laponite悬浮液微观结构的各种样品浓度和老化时间。通过结合我们的OT和低温FESEM数据，我们在这里报告的第一次，尽我们所知，交叉模量和平均孔径的老化悬浮液微结构的不同悬浮液浓度和探针粒径在这里研究的负相关性。
2023-03-13 cond-mat.soft
Effect of temperature on aging and time-temperature superposition in nonergodic Laponite suspensions
通过流变振荡实验和蠕变实验，研究了温度对合成锂皂石悬浮液老化动力学的影响。我们观察到，在较高的温度下，负责老化的机制变得更快，从而将弹性模量的演变转移到较低的年龄。值得注意的是，在蠕变实验中，所有的老化时间和温度相关的应变数据叠加形成主曲线。这种叠加的可能性表明，流变行为取决于温度和老化时间只通过松弛过程，这两个变量不影响的分布，但只有松弛时间的平均值。此外，该程序允许我们通过在高温和小年龄下进行短时间测试来预测长时间流变行为。
2010-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Rheological Behavior of Aqueous Suspensions of Laponite: New Insights into the Ageing Phenomena
本文利用流变学工具研究了不同盐浓度锂皂石悬浮液的老化行为。据观察，老化伴随着复数粘度的增加。随后的蠕变实验在不同的年龄表现出阻尼振荡的应变。阻尼振荡的特征时间尺度，延迟时间，表现出显着的减少与年龄的系统。然而，这种依赖性随着盐浓度的增加而减弱，这是已知的改变系统的微观结构从玻璃状到凝胶状。我们假设，在延迟时间的减少可以表示为周围的被捕实体，反对系统的弹性形变的耗散环境的粘度（摩擦）的减少。我们认为，胶体玻璃中的老化导致更大的有序性，从而提高了组分之间的相对间距，从而降低了摩擦阻力。然而，由于凝胶状态在结构（分形网络）上固有地不同于玻璃（无序），因此在相同状态下老化不会诱导有序化。因此，我们观察到延迟时间对年龄的反向依赖性随着盐浓度的增加而变弱。我们从锂皂石悬浮液的玻璃态和凝胶态的老化动力学的角度分析了这些结果。
2008-01-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Tensile Deformation and Failure of Thin Films of Aging Laponite Suspension
本文研究了锂皂石悬浮液粘弹性薄膜在拉伸变形场中的变形、破坏和断裂。已知合成锂皂石的水性悬浮液经历其微结构的等待时间依赖性演变，也称为老化，其伴随着弹性模量和弛豫时间的增加。在速度控制的拉伸变形实验中，我们观察到的力和耗散能量的依赖性的速度和初始厚度的膜是一个牛顿流体和屈服应力流体的中间。对于固定的等待时间，断裂应变和耗散能随速度的增加而增加，但随初始厚度的减小而减小。随着老化时间的增加，断裂应变和耗散能显示出降低，这表明随着等待时间的增加而增强的脆性行为，这可能是由于老化导致的受限松弛模式造成的。在力控制模式下，在较高的年龄在失败的应变减少也表明随着等待时间的增加，脆性增强。值得注意的是，恒定力拉伸变形数据的故障点显示实验时间-老化时间叠加，给出了一个独立的估计松弛时间和弹性模量依赖于年龄。
2009-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electrorheological suspensions of laponite in oil: rheometry studies under steady shear
研究了外加直流电场（~kV/mm）对合成锂皂石颗粒在硅油中聚集形成的胶体悬浮液流变性能的影响。显微镜观察表明，在大于触发电场E_c~0.6 kV/mm的电场作用下，锂皂石聚集体在原油中聚集成链状和柱状结构。在没有施加电场的情况下，这种悬浮液的稳态剪切行为是牛顿型的。在施加大于E_c的电场的情况下，由于微观结构的变化，它发生显著变化：测量到显著的屈服应力，并且在连续剪切下，流体是剪切稀化的。的流变性能，特别是动态和静态剪切应力，作为颗粒体积分数的函数，研究了各种强度（包括零）的所施加的电场。在连续剪切下的流动曲线可以相对于颗粒分数和电场强度缩放到主曲线上。这种缩放与简单缩放参数一致。主曲线的形状解释了系统的复杂性;它在高曼森数下接近标准的赫歇尔-巴尔克利模型。动态和静态屈服应力均取决于颗粒分数ε和电场E，公式为ε ^βE^α，其中α约为1.85，β约为1，静态屈服应力为1.70。所测得的屈服应力行为可以用电流变体系的标准导电模型来解释。有趣的前景包括使用这种系统的自引导组装粘土纳米颗粒。
2006-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Enhanced Thermal Transport through Soft Glassy Nano-disc Paste
我们研究了热扩散的水悬浮液中的盘形纳米Laponite，它具有有限的弹性和糊状的一致性，通过使用马赫-曾德尔干涉仪。我们估计的悬浮液的热扩散率通过比较实验获得的温度分布与解析解。我们观察到，尽管高度约束的布朗扩散率的颗粒，由于其软玻璃质，悬浮液在非常小的浓度Laponite表现出显着的增强热扩散率。我们将观察到的增强与Laponite悬浮液的可能的微观结构相关联。
2013-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Gel and glass transition in fragile colloidal clays
在$C_\text{w}= (1.5÷3.0)$ %范围内的不同浓度下对Laponite \textsuperscript{\textregistered}的胶体悬浮液进行动态光散射（DLS）测量。通过跟踪凝胶和玻璃化转变过程中不同浓度下自相关函数的时间演变，监测老化引起的动力学减缓。利用与接近其玻璃化转变的过冷液体的类比，绘制了结构弛豫时间的Angell图。最后，对Laponite \textsuperscript{\textregistered}悬浮液在不同浓度、不同溶剂、两种盐浓度和添加聚合物下的脆性进行了报道和讨论。
2019-12-04 cond-mat.soft
Time-aging time-stress superposition in soft glass under tensile deformation field
本文研究了Laponite（一种典型的软玻璃材料）水悬浮液的老化薄膜在恒定的工程正应力所产生的蠕变流场中的拉伸变形行为。Laponite的水性悬浮液显示出老化行为，其中其经历其弹性模量以及其特征松弛时间的时间依赖性增强。然而，在施加正应力的情况下，老化速率降低，并且在高应力的极限下，老化停止，此时悬架经历塑性形变。总体而言，观察到在小法向应力下在短蠕变时间内发生的老化与在大法向应力下在长蠕变时间内发生的老化相同。这一观察使我们能够提出一个老化时间-过程时间-法向应力叠加原理，它可以通过进行短时间试验来预测较长时间的流变行为。
2010-06-10 cond-mat.soft
Ageing under stress and mechanical fragility of soft solids of laponite
在这项工作中，我们研究了剪切流下的锂皂石水悬浮液的软玻璃态固体的老化行为。我们观察到，当施加的时间是由一个主导的系统的弛豫时间归一化，在不同的年龄流变响应显示叠加。这种行为的分析表明，随着年龄的变形场下的结构演化，所代表的主要弛豫模式对年龄的依赖性，变得越来越弱，因为该系统变得越来越不均匀，由于增加盐引起的吸引力的相互作用增强。相同弹性模量下的蠕变-恢复行为显示，对于具有更多盐的系统，粘性耗散更多，表明机械脆性增加。这项研究表明，盐浓度的增加，增强了吸引力的相互作用，并导致更大的不均匀性，导致一种状态，其中颗粒通过较弱的相互作用保持在一起。这项工作导致重要的见解微观结构如何影响老化动力学。我们讨论了所观察到的行为的背景下老化的胶体玻璃和凝胶的水悬浮液的合成锂皂石。
2008-12-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Kinetics of the glass transition of fragile soft colloidal suspensions
微观弛豫时间尺度估计从Laponite悬浮液与不同浓度（$C_{L}$），添加盐浓度（$C_{S}$）和温度（$T$）的动态光散射实验获得的自相关函数。在较早的工作[ Soft Matter，10，3292-3300（2014）]中已经表明，胶体玻璃的弛豫时间尺度的演变可以通过将前者的等待时间（$t_{w}$）与后者的热力学温度的倒数（$1/T$）映射来与分子玻璃形成剂进行比较。在这项工作中，脆弱性参数$D$，这表明偏离阿克里乌斯行为，从拟合的结构弛豫时间尺度的时间演变。对于在这项工作中研究的锂皂石悬浮液，$D$被认为是独立的$C_{L}$和$C_{S}$，但弱依赖于$T$。有趣的是，$D$的行为证实了分子玻璃形成剂相对于等效变量的脆性行为。此外，拉伸指数$β$，它量化的宽度$w$的结构弛豫时间尺度的频谱被认为是依赖于$t_{w}$。一个假设的Kauzmann时间$t_{k}$，类似于分子玻璃的Kauzmann温度，被定义为$w$发散的时间尺度。对应于为分子玻璃定义的沃格尔温度，假设沃格尔时间$t^{\infty}_α$也被定义为结构弛豫时间发散的时间。有趣的是，在$t_{k}$和$t^{\infty}_α$之间观察到相关性，这与已知的脆性分子玻璃形成剂的相关性非常相似。一个耦合模型，占$t_{w}$依赖的拉伸指数用于分析和解释$t_{k}$和$t^{\infty}_α$之间的相关…
2015-06-09 cond-mat.soft
Phase Behavior of Thermo-Responsive Nanoplatelets
本研究通过实验结合局部分析和全局分析方法，揭示了核/壳结构热响应纳米片（锂皂石核与温敏聚合物壳）随温度和浓度变化的相变行为，包括软层诱导的随机堆叠相变和温度触发的向列凝胶相变，为外部控制纳米片自组装提供了途径。
2025-10-07 cond-mat.soft
The electrorheology of suspensions consisting of Na-Fluorohectorite synthetic clay particles in silicon oil
在施加大于触发电场$E_c \sim 0.4$ kV/mm的电场下，通过将合成粘土氟锂蒙脱石颗粒分散在硅油中获得的悬浮液聚集成平行于所施加的电场的链状和/或柱状结构。这种微结构化导致悬浮液的流变行为从类牛顿行为转变为具有显著屈服应力的剪切稀化流变行为。研究了这种行为作为颗粒体积分数和所施加电场强度$E$的函数。观察到稳态剪切流动曲线以与最近发现的锂皂石粘土悬浮液相似的方式缩放到相对于$E$的主曲线上[42]。在钠氟锂蒙脱石的情况下，相应的动态屈服应力被证明是规模相对于$E$作为幂律与指数$α\sim 1.93$，而静态屈服应力从恒定的剪切应力测试推断具有类似的行为与$α\sim 1.58$。还在触变流体的框架中研究了悬浮液：表征了当使系统在恒定施加的剪切应力下流动和演变时流变学行为中的分叉，并且测量分叉屈服应力（估计为粘度分叉发生时施加的剪切应力）以按比例缩放为$E^α$，其中$α\sim 0.5$为0.6。所有测得的屈服应力随着悬浮液的颗粒分数$Φ$而增加。对于静态屈服应力，我们发现了一个标度律$Φ^β$，其中有$β= 0.54$，并且发现它们之间是相当一致的。他们的相似之处，和差异的锂皂石油悬浮液上获得的结果进行了讨论。
2010-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamical heterogeneity in aging colloidal glasses of Laponite
玻璃由于其长的弛豫时间而表现为固体;然而这种缓慢响应的起源仍然是一个谜。增长的动态长度尺度，由于合作运动的粒子被认为是核心的理解这两个缓慢的动力学和刚性的出现。在这里，我们提供了实验证据的一个不断增长的动态异质性的长度尺度，随着等待时间的增加，在一个老化的胶态玻璃Laponite增加。的动态的异质性的签名如下从动态光散射测量中，我们研究了旋转和平移扩散的盘形颗粒的Laponite悬浮液。这些测量伴随着同时微观流变学和宏观流变学实验。我们发现，粒子的旋转扩散减慢速度比他们的平移运动。平移和取向自由度的这种解耦发现其起源于动态异质性，因为旋转和平移探测样品中的不同长度尺度。宏观流变学实验表明，低频剪切粘度的增加速度比旋转和平移扩散弛豫时间快得多。
2012-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modeling dependence of creep recovery behavior on relaxation time distribution of ageing colloidal suspensions
建立了软玻璃材料弛豫时间分布与最终回复率之间的比例关系模型。我们提出，在蠕变恢复时间小于年龄的限制下，时间平移不变性可以应用于老化软材料。在这种极限下，多模态线性粘弹性模型与Spriggs弛豫谱预测增强的最终恢复与放宽的弛豫时间分布。我们分析了这些结果的背景下的蠕变恢复行为的锂皂石与不同浓度的盐的水悬浮液。
2009-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Rheological Signatures of Gelation and Effect of Shear Melting on Aging Colloidal Suspension
失去热力学平衡的胶体悬浮液经历物理老化，其中它们的结构演变以降低自由能。在Laponite的水悬浮液中，物理老化伴随着弹性模量和粘性模量作为时间的函数的增加。在这项工作中，我们研究了在不同频率下的弹性和粘性模量的时间演变，并观察到新鲜制备的Laponite水悬浮液表现出相同的流变行为报告的交联聚合物材料进行化学凝胶化。因此，在某一时刻，tanδ被观察到与频率无关。然而，对于在施加剪切熔融之前在静止条件下保存较长时间的样品，剪切熔融之后的液体到固体的转变显示出与经典凝胶化的更大偏差。我们还获得了连续的弛豫时间谱的粘性模量的频率依赖性。我们观察到，随着休息时间的增加，连续弛豫时间谱显示出逐渐变化，从负斜率，描述优势的快弛豫模式的正斜率代表优势的慢弛豫模式。我们提出，剪切熔融悬浮液的凝胶化行为的偏差源于剪切熔融不能完全打破的结晶结构，从而产生未破碎的聚集体。这种未破碎的聚集体的体积分数随静置时间而增加。对于小的静止时间，存在较少数量的未破碎的聚集体导致偏离经典的凝胶化。另一方面，在高的休息时间存在的更大部分的未破碎的聚集体剪切熔融后表现出动态逮捕导致反转的弛豫时间谱。
2014-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamics of magnetic nanoparticle suspensions
我们研究了磁性纳米颗粒悬浮液的动力学。它们的弛豫时间是强烈的尺寸依赖性。主要的弛豫模式也由颗粒的尺寸决定。结果，由于样品中的多分散性，动力学大大改变。我们研究了多分散性对响应函数的影响。当表征多分散性的参数变化时，这些表现出显著的变化。我们还提供了一个程序来提取的粒度分布在多分散样品中使用科尔-科尔图。此外，吸引相互作用的存在导致颗粒聚集，从而形成簇。排斥相互作用和热无序不仅阻碍了聚集，而且还引入了从团簇中去除颗粒或“破碎”的可能性。聚集和碎片化的竞争机制在稳态下产生簇大小的分布。我们试图了解集群的形成和它们的分布使用一个模型，将聚集和碎片化的现象。已获得感兴趣的量的标度形式。最后，我们比较我们的数值计算结果与实验数据。这些比较是令人满意的。
2012-08-20 cond-mat.soft
Aging in a Colloidal Glass in Creep Flow: Time-Stress Superposition
本文研究了锂皂石水悬浮液在蠕变过程中的老化行为。我们观察到，粘弹性行为是时间依赖性的，是强烈的变形场的影响，效果是已知的，由于老化和复兴。我们表明，无论强度的变形场（剪切应力）和年龄，当施加的时间尺度与系统的主要松弛模式进行归一化，得到普遍的老化行为，证明时间应力叠加，在各种软材料的现象，可能是通用的。
2008-03-03 cond-mat.soft
Hyper-aging Dynamics of Nano-clay Suspension
纳米粘土Laponite的水悬浮液经历作为时间的函数的结构演变，这增强了其弹性和弛豫时间。在这项工作中，我们采用有效时间的方法进行蠕变实验研究长期松弛动力学。通常，我们观察到，弹性模量的单调演变转移到较低的老化时间，而粘性模量的最大值得到逐步扩大的实验进行后的日期，因为制备（空闲时间）的纳米粘土悬浮液。有效时间理论的应用产生了所有蠕变曲线的叠加，而不管它们的初始状态。由此产生的弛豫时间对老化时间的依赖性在小的空闲时间显示出非常强的超老化动力学，其逐渐减弱以在非常大的空闲时间的限制下表现出线性依赖性。值得注意的是，纳米粘土悬浮液的这种行为类似于对聚合物玻璃观察到的行为。考虑老化作为一个一阶过程表明，持续的超老化动力学导致老化停止。因此，弛豫时间对老化时间的依赖性必须衰减，最终产生线性或较弱的对时间的依赖性，以便在实验观察到的非常大的时间的限制下逐渐接近低能态。我们还开发了一个简单的缩放模型的基础上的概念老化的能量井，定性捕捉各种实验观察非常好，导致深刻的洞察超老化动力学的纳米粘土悬浮液。
2012-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Probing the Fluctuation-Dissipation Theorem in a Perrin-like Experiment
在这封信中，我们提出了一个新的实验方法来研究有效温度的概念，作为非平衡系统的波动耗散定理（FDT）的推广。重胶体的扩散系数和沉降速度的同时测量，嵌入在Laponite粘土悬浮液中，进行与荧光恢复为基础的设置。这种非微扰的双重测量，在一个单一的时间在一个单一的样品，允许直接应用的FDT的示踪剂速度观察。因此，它提供了一个明确的推导出有效的温度在这个老化的胶体凝胶。对于广泛的浓度和老化时间，我们报告没有违反FDT，有效温度与浴温一致。这一结果是一致的，最近的理论预测之间的耦合速度观测和非平衡凝胶动力学。
2017-12-05 cond-mat.soft
Spreading and fragmentation of particle-laden liquid sheets
液膜的碎裂产生液滴的集合。液滴的尺寸分布对喷雾的涂覆效率和污染物的传输具有相当大的影响。虽然许多工艺通常使用颗粒悬浮液，但颗粒对片材的铺展动力学及其随后的破碎的影响迄今为止被认为是可以忽略的。在本文中，我们考虑实验的瞬态悬浮片，径向扩展。我们表征的液体片的动力学和破碎过程中的颗粒的影响。我们强调，颗粒的存在修改的厚度，并降低了液体片的稳定性。我们的研究表明，颗粒可以显着修改通过毛细效应的液膜的动力学，即使体积分数远小于最大包装。
2020-04-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Flow induced by a sphere settling in an aging yield-stress fluid
我们研究了宏观球形颗粒在Laponite悬浮液中沉降引起的流动，Laponite悬浮液具有屈服应力、触变性和剪切变稀性。我们发现，流体的触变性（或老化）引起的表观屈服应力和剪切稀化性能的增加，但也打破了流动前后对称性预测Hershel-Bulkley流体（屈服应力，剪切稀化流体，没有触变性）。我们还通过使用不同密度的颗粒来改变颗粒对流体施加的应力。虽然粒子施加的应力是相同的数量级，但速度场呈现出完全不同的特征：而较轻粒子周围的流动显示出类似于剪切变稀流体中观察到的限制，而较重粒子的尾流则以流体的向上运动（“负尾流”）为特征，无论流体的年龄如何。我们比较了这种负唤醒的粘弹性剪切稀化流体（聚合物或胶束溶液）中观察到的一个功能。虽然这两种颗粒周围的流动有很大的不同，但它们的沉降行为没有明显的差异，这构成了一个有趣的结果，并证明了阻力因子对流场依赖性的复杂性。
2006-05-24 cond-mat.soft
Hydrodynamic interactions suppress deformation of suspension drops in Poiseuille flow
本文对低雷诺数下Poillille流夹带悬浮液滴的演化过程进行了数值研究。悬浮液滴由许多非接触颗粒的云模拟，这些颗粒最初随机分布在粘性流体的球形体积内，该粘性流体与液滴外部的主体流体相同。粒子的位置和速度的演变是由精确的多极润滑校正方法，在{ \sc hydromulipole}数值代码中实现的。液滴的变形被证明是较小的体积分数较大。在高浓度下，紧密颗粒之间的流体动力学相互作用与纯流体液滴的相应伸长相比显著降低了悬浮液液滴沿流动的伸长。由于流体动力学的相互作用，稠密悬浮液滴内的颗粒倾向于在液滴的中心部分停留很长时间;后来，小的团簇偶尔从液滴中分离出来，并通过组成非接触颗粒的准周期轨道稳定下来。这两种效应都显著减少了液滴沿流动的扩散。在大体积分数下，悬浮液滴通过破碎而不稳定，并且在低体积分数下，通过分散成单个颗粒而不稳定。
2010-04-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Delayed solidification of soft glasses: New experiments, and a theoretical challenge
当受到大振幅振荡剪切应力时，Laponite水悬浮液在长延迟时间tc后显示出突然的固化转变。我们测量的应力幅值，频率，并对年龄依赖的初始损耗模量的TC的依赖性。乍一看，我们的观察出现定量一致的一个简单的软玻璃流变（SGR）型模型，在该模型中，介观元素的障碍交叉是纯粹的应变诱导。对于给定的应变幅γ0，每个单元可以根据其局部屈服应变是否超过γ0而被分类为流体或固体。每个循环，屈服单元的势垒高度E根据固定的先验分布ρ（E）重新分配：这固定了流体单元变成固体的每个循环概率R（γ0）。当固体元素的分数增加时，γ0下降（在恒定的应力幅下），因此R（γ0）增加。这种正反馈解释了长时间延迟后突然固化的原因。因此，该模型似乎直接将宏观流变学与介观势垒高度统计联系起来：在其概念范围内，我们的数据指向ρ（E）的幂律，而不是SGR中通常假设的指数形式。然而，尽管这一明显的成功，更仔细的研究表明，该模型的假设不能与我们的实验中出现的极大的应变振幅。因此，锂皂石延迟固化的定量解释仍然是一个开放的理论挑战。
2012-04-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Time dependence in large amplitude oscillatory shear: a rheo-ultrasonic study of fatigue dynamics in a colloidal gel
我们报告的屈服应力材料，即有吸引力的炭黑颗粒制成的胶体凝胶，提交大振幅振荡剪切应力（LAOStress）的响应。在远低于其表观屈服应力的恒定应力幅下，凝胶显示疲劳并逐渐从弹性固体转变为粘性流体。应变响应、傅立叶光谱和李萨如图的时间分辨分析允许定义与凝胶的屈服和流化相关的两个不同的时间尺度$τ_w<τ_f$。流变学与超声成像的耦合进一步导致LAO应力响应的局部图像，其中凝胶首先在$τ_w$的壁处失效，然后经历涉及固体-流体共存的缓慢非均相流化，直到整个样品在$τ_f$为流体。在梯度和涡度方向上观察到空间不均匀性，并建议由周围的流化悬浮液侵蚀成宏观域的最初solidlike凝胶的碎片。
2014-01-14 cond-mat.soft
