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
Squeeze flow of potato starch gel: effect of loading history on visco-elastic properties
在这项工作中,糊化马铃薯淀粉保留过去的加载历史的记忆。它表现出粘弹性的响应,这并不完全取决于瞬时条件。进行简单的挤压流实验,其中加载分两步完成,两步之间有时间滞后$τ\sim$秒。通过三元件粘弹性固体模型再现了不同$τ$对应变的影响。通过将非整数阶时间导数的粘度方程中的广义微积分方法引入非线性。应变硬化成正比的两个加载步骤之间的时间滞后也被纳入。该模型再现了实验中观察到的三个显著特征,即记忆效应、应变的轻微初始振荡以及长时间的类固体响应。还报道了样品的动态粘弹性。
2015-03-25 cond-mat.soft
Fluctuations in an aging system: absence of effective temperature in the sol-gel transition of a quenched gelatin sample
我们研究了用光镊捕获的布朗微粒子在明胶溶液中的涨落,该溶液在溶胶-凝胶转变以下经历快速的局部温度猝灭。与以前报道的相反,我们没有观察到粒子位置的异常波动,可以用有效温度来解释。对系综平均值的仔细分析表明,尽管系统显然正在老化,但波动只有类似平衡的性质。我们还提供了一个详细的讨论可能的文物,可以被解释为一个有效的温度,如漂移或混合的时间和合奏平均数据分析的存在。当处理非遍历或非平稳系统时,这些考虑具有普遍意义。
2015-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aging of the Linear Viscoelasticity of Glass- and Gel-forming Liquids
提出基于NESCGLE理论的新方法,实现玻璃与凝胶形成材料零剪切粘度的第一性原理预测,理论与实验结果高度一致,凸显动力学视角在描述非晶态粘弹性中的关键作用。
2024-10-11 cond-mat.soft
Arrested state of clay-water suspensions: gel or glass?
本文用小角X射线散射(Q=0.03 - 5 nm ~(-1))和动态光散射(Cw = 0.6%-2.8%)研究了不同粘土浓度下带电胶体体系的老化。静态结构因子S(Q)是老化时间和浓度的函数。这是第一个直接的实验证据的存在和演化与老化时间的两个不同的逮捕状态在一个单一的系统中简单地获得只有通过改变其体积分数:一个不均匀的状态是在低浓度达到,而一个均匀的发现在高浓度。
2008-01-24 cond-mat.soft
Aging of colloidal gels in microgravity
本研究利用国际空间站的微重力环境观察胶体凝胶老化,发现粒子动力学减缓、凝胶束变粗及小粒子并入结构,且结构变化与粒子运动的幂律衰减相关,揭示了无重力坍塌下的凝胶老化机制。
2025-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Ultraslow dynamics and stress relaxation in the aging of a soft glassy system
我们使用线性流变学和多散斑动态光散射(MDLS)来研究由多层囊泡组成的凝胶的老化。光散射数据表明,通过一个不寻常的超低速弹道运动的凝胶重排。对于流变学和MDLS,观察到随样品年龄$t_{w}$的动态显著减慢,特征弛豫时间缩放为$t_{w}^μ$。我们发现这两种技术的老化指数相同的$μ=0.78$,这表明它们探测类似的物理过程,即施加或内部应力的松弛流变学或MDLS,分别。一个简单的唯象模型来解释所观察到的动态。
2001-09-06 cond-mat.soft
Aging after shear rejuvenation in a soft glassy colloidal suspension: evidence for two different regimes
采用动态光散射(DLS)研究了玻璃态带电粘土悬浮液剪切再生后的老化动力学。观察到两种不同的老化制度:一种是在样品胶凝之前恢复活力的情况下获得的,另一种是在胶凝样品恢复活力之后获得的。在第一个政权中,剪切的应用完全恢复活力的样品,作为系统动力学剪切停止后不久遵循相同的正常老化的老化演化特征。在第二种状态下,剪切再生后老化进行得非常快,不能使用经典的DLS。提出了一种测量系综平均强度关联函数的新方法,并验证了该方法与经典DLS方法的一致性。快速老化动力学的再生胶凝样品表现出幂律依赖的慢弛豫时间的等待时间。
2006-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Aging Dynamics of a Fractal Model Gel
利用分子动力学计算机模拟,我们研究了凝胶的老化动力学。我们从DLCA-DEF算法产生的分形结构开始,然后我们施加一个由短程吸引力和长程排斥力组成的相互作用势。在T=0处放松系统之后,我们让它在固定的有限温度下演化。根据温度T,我们发现老化行为的不同情况。对于T>0.2,分形结构是不稳定的,并且分裂成松弛到平衡的小簇。对于T<0.2,结构是稳定的,并且动态随着等待时间的增加而减慢。在中低温度下,均方位移标度为t^{2/3},我们讨论了这种反常的时间依赖性的几种机制。对于中间T,自中间散射函数在小波矢量处由压缩指数给出,在大波矢量处由拉伸指数给出。相反,对于低T,它是所有波矢量的拉伸指数。这种行为可以追溯到弹性重排、链状细丝的波动和异质性之间的微妙相互作用。
2008-12-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
NANOG assembles into self-limiting aging micelles that drive a sol-gel transition and modulate DNA dynamics
Centre for Regenerative Medicine, Institute for Regeneration and Repair(再生医学中心,再生与修复研究所);School of Physics and Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学物理与天文学院);School of Molecular Biosciences, University of Glasgow(格拉斯哥大学生物分子科学学院);Institute for Stem Cell Research, School of Biological Sciences, University of Edinburgh(爱丁堡大学生物科学学院干细胞研究所)
研究转录因子NANOG在高浓度下通过其内在无序结构域形成老化凝胶,并发现其形成自限性胶束,通过稳定DNA缠结调节DNA动力学,可能通过局部凝胶环境限制基因组动力学来调控基因表达。
2026-06-09 cond-mat.soft physics.bio-ph
Sedimentation stability and aging of aqueous dispersions of Laponite in the presence of cetyltrimethylammonium bromide
研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对合成锂皂石水悬浮液沉降稳定性和老化的影响。锂皂石的浓度固定在恒定水平$C_l=2$ %wt,其对应于平衡凝胶IG $_1$和排斥凝胶IG $_2$相之间的阈值。CTAB $C_s$的浓度在0-0.3重量%范围内。在CTAB的存在下,Laponite水性悬浮液对沉降是不稳定的,并且它们分离成上层和底层(分别为U-层和B-层)。动态光散射技术表明,即使在相当小的浓度,$C_s=0.0164$ %wt($0.03 CEC$)的CTAB的添加,诱导U-层的老化动力学的显着变化,这是由最初不均匀分布在不同Laponite颗粒之间的CTAB分子的平衡来解释。通过转子速度为$ω=500-4000$ rpm的分析离心进行的加速稳定性分析显示了三种沉降状态:连续(I,$C_s<0.14$ %wt)、带状(II,$0.14<C_s<0.2$ %wt)和凝胶状(III,$C_s >0.2$ %wt)。结果表明,B层是“软”的带状制度。$ω$的增加导致其补充压缩和“软”沉积物的崩溃超过一定的临界离心加速度。
2013-05-28 cond-mat.soft
Chemically reactive and aging macromolecular mixtures II: Phase separation and coarsening
本文提出热力学一致的动力学框架研究空间非均匀大分子混合物中相分离、化学反应与老化的相互作用,并开发数值算法模拟液态和凝胶态凝聚体碰撞引起的区域生长,发现凝胶化程度和布朗运动显著影响粗化行为。
2024-07-25 cond-mat.soft physics.bio-ph
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
Aging Time dependent Static Friction between Soft and Hard Solid Interfaces
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);Visvesvaraya National Institute of Technology(维斯瓦萨瓦亚国立技术学院)
通过建立基于老化期间悬垂链与基底强化的摩擦模型,研究了软硬固体界面间静摩擦力随老化时间的变化,并用文献实验数据验证了模型。
2026-06-04 cond-mat.soft
Plasticity and Aging of Folded Elastic Sheets
我们研究的耗散机制所表现出的折痕的材料片时,受到机械载荷,这是在折痕内的塑性和松弛现象的形式。在证明塑性主要影响折痕的休止角之后,我们设计了这个量与系统的宏观状态之间的映射,使我们能够沿着任意加载路径跟踪其参考配置,从而为基于折痕的超材料提供了强大的监控和设计工具。此外,我们表明,复杂的松弛现象,特别是记忆效应,可以引起在折痕水平的非单调响应,可能涉及到类似的行为报告皱巴巴的床单。我们通过经典的双对数时间演化描述我们的观察,并获得与底层材料相容的本构行为。因此,由折痕提供的杠杆效应允许放大材料的流变性。
2020-04-24 cond-mat.soft
The spin glass-like dynamics of gelatin gels
我们发现,明胶凝胶和自旋玻璃的动力学之间有几个惊人的相似之处。一般来说,玻璃态系统保留着它们过去历史的记忆。自旋玻璃与大多数其他玻璃系统的一个关键区别在于,在冷却时,它们似乎“忘记”了刚刚低于玻璃化转变温度时发生的事情,但在加热时恢复了记忆。我们表明,明胶凝胶也表现出这种方式。这两种体系都显示出动力学随温度的临界缩放,并经历物理老化,即它们从未达到平衡,而是以对数(时间)线性的速率无限期地继续硬化。这两种完全不同的凝聚态物质的动力学之间的相似之处强烈表明它们有一个共同的基本理论。
2003-06-03 cond-mat.soft
Mechanical rejuvenation and over-aging in the soft glassy rheology model
通过软玻璃流变学(SGR)模型的随机模拟,研究了玻璃的机械年轻化和过老化。应变和应力控制的变形周期为广泛的负载条件进行了分析和比较的模型聚合物玻璃的分子动力学模拟。结果表明,变形的原因主要是年轻化,而过时效只发生在很低的温度,小应变,并为高的初始能量状态。尽管SGR模型中的蠕变顺应性表现出完全老化独立于施加的载荷,但在非线性蠕变制度中的大应力引起构型变化,导致应力循环后探测的弛豫时间谱的复兴。然而,在恢复期间,由于内部应变的集体松弛,恢复活力的状态迅速返回到原始老化轨迹。
2008-07-04 cond-mat.soft
Aging and rejuvenation during elastostatic loading of amorphous alloys
利用分子动力学模拟,我们研究了单轴弹性静态压缩对二元玻璃的势能、结构弛豫和力学性质的影响。我们考虑的三维Kob-Andersen二元混合物,这是最初从液体状态冷却到玻璃相,在零压力下,以缓慢的速度。然后,在延长的时间间隔期间,在退火温度下对玻璃施加静态应力。结果表明,当退火温度小于玻璃化转变温度的一小部分时,屈服点以下的静应力会引起大规模的塑性形变和明显的年轻化。相比之下,老化效应变得占主导地位,在足够小的值的静态应力和较高的退火温度。弹性静态压缩后的力学测试表明,弹性模量和屈服应力都在再生样品中降低,而松弛的玻璃观察到相反的趋势。这些结果可能对优化力学性能的金属玻璃的形变热处理有帮助。
2019-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aging and metastability of monoglycerides in hydrophobic solutions
用一组不同的技术描述了单甘酯在疏水介质中聚集结构的老化。偏光显微镜被用来研究作为时间的函数的介晶行为。利用差示扫描量热法定量监测老化体系中发生的不同相变中的潜热变化。红外光谱法用于检测表面活性剂之间氢键的形成。X-射线衍射图指纹的分子排列在不同的新兴阶段。利用红外光谱法对体系中的氢键状态进行了监测。我们的结论是,在这两个反层状和亚α晶相,甘油单酯分子不可避免地失去其乳化能力,在疏水性的解决方案,通过氢键模式的逐渐变化。在老化时,甘油基团之间分子间氢键的形成导致双层内手性(D和L)异构体的分离。因此,所有的结构最终被迫重新排列成β-晶态,区分D层和L层。老化结构的高度有序堆积削弱了乳化能力,最终导致乳化凝胶网络的崩溃。
2008-08-22 cond-mat.soft
Restructuring and aging in a capillary suspension
毛细管悬浮液的流变特性,悬浮液与少量的添加的不混溶流体,显着改变与添加的第二流体。我们调查的毛细悬浮液,以确定如何在休息和施加外部剪切变形的网络的年龄和重组。本工作使用碳酸钙悬浮在硅油(11%固体)中,加入水作为模型系统。毛细管悬浮液的老化和它们对施加的振荡剪切的响应明显不同于由范德华力主导的颗粒凝胶。由毛细管力主导的悬浮液对振荡流非常敏感,线性粘弹性状态在仅0.1%的变形处结束,并表现出幂律老化行为。这种老化在低变形下持续很长时间,或者在较高变形下持续较短时间,同时强度突然降低。这种老化行为表明,网络能够重新排列,甚至破裂。这种相同的敏感性在剪切流中没有得到证实,其中需要非常高的剪切速率来破裂团聚体,使毛细管悬浮液的表观粘度返回到与纯vdW悬浮液相同的粘度。一个过渡区也存在于中间的水含量,其中的材料响应非常强烈地依赖于外部强迫的类型,强度和持续时间。
2014-10-16 cond-mat.soft
Rejuvenation versus overaging: The effect of cyclic loading/unloading on the segmental dynamics of PMMA glasses
University of Wisconsin – Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
该研究探究循环加载/卸载对PMMA玻璃链段动力学和力学性能的影响,采用探针再取向技术等方法,发现未出现过老化,探针再取向技术可灵敏检测变形非线性效应。
2026-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Aging, rejuvenation and thixotropy in complex fluids. Time-dependence of the viscosity at rest and under constant shear rate or shear stress
复杂流体表现出粘度随时间的变化,这归因于触变性和老化。然而,对于哪种现象是哪种变化的根源,没有达成共识。一种新的触变模型定义,包括老化。明确定义了由于触变性和老化引起粘度变化的条件。在一个复杂的流体中的粘度变化在一段时间内的休息后,解构表现出分叉的临界体积分数PHIc 2。对于小于PHIc 2的体积分数,粘度在极限t =>无穷大时保持有限。当体积分数超过临界值时,粘度无限制地增长,因此在静止时发生老化。在恒定剪切速率下没有分叉,而在恒定剪切应力下,模型预测在临界应力sB下粘度的新分叉,与在稳定条件下观察到的屈服应力sy相同。应力sB下粘度的发散最好定义为老化。然而,对于s > sB,粘度仍然是有限的,似乎更可取的是使用重组和解构的概念,而不是老化和复兴。然而,当在老化期间施加应力sA(sB)时,预测较慢的老化并将其讨论为真正的年轻化。在稳定条件下预测塑性行为时,s > SB。赫歇尔-Bulkley模型拟合的应力接近SB的流动曲线,而宾汉模型给出了一个更好的拟合s >> SB。最后,该模型的预测结果与实验数据从文献中的锂皂石凝胶的瞬态行为是一致的。
2008-08-25 cond-mat.soft
Atomic-scale relaxation dynamics and aging in a metallic glass probed by X-ray photon correlation spectroscopy
我们用X射线光子相关谱研究了金属玻璃在原子长度尺度上的结构弛豫过程。我们报告的动态之间的交叉过冷液体相和亚稳玻璃态的证据,表明不同的起源整个过渡的松弛过程。此外,使用不同的冷却速率,我们观察到一个复杂的层次结构的动态过程,其特征在于不同的老化制度。与软玻璃质材料(如凝胶和浓缩胶体悬浮液)的老化动力学的强类比指出应力松弛是驱动失衡系统松弛动力学的通用机制。
2012-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Shear Destruction of Frictional Aging and Memory
我们同时测量两个固体之间的静摩擦和实际接触面积。在静态条件下,这两个量随时间呈几何级数增长,这一现象被称为老化。实际上,传统上认为摩擦强度等于实际接触面积。在这里,我们表明,当在老化过程中施加静态剪切载荷时,这种等效性被打破。这种剪切载荷的增加加速了摩擦老化,而实际接触面积的老化速率不受影响。此外,负的静态剪切-拉动而不是推动-减缓摩擦老化,但同样不会影响接触件的老化。这种剪切对老化的影响是几何学上的。当剪切载荷增加时,两个块体之间的微小相对倾斜在滑动之前过早地擦除界面记忆,从而抵消老化的影响。修改界面的加载点消除了这些倾斜,因此摩擦老化速率变得对剪切不敏感。我们还确定了一个二次记忆擦除效应,即使当所有的倾斜被消除,并表明这种效应可以利用两个静态剪切载荷之间的循环来加速老化。
2019-08-07 cond-mat.soft physics.geo-ph
Non-equilibrium Kinetics of the Transformation of Liquids into Physical Gels
统计物理学和材料科学的一个主要障碍是缺乏一个统一的原则,使我们能够理解和预测非平衡非晶态物质的基本结构,形态和动力学性质。然而,最近发展的非平衡自洽广义朗之万方程(NE-SCGLE)理论已被证明为理解液体转化为非晶态固体的最基本特征(诸如它们的老化动力学或它们对制造协议的依赖性)提供了基本工具。在这项工作中,我们专注于预测的动力学的主要指纹之一的形成凝胶逮捕调幅分解突然和深度淬火简单的液体,即逮捕的结构参数与形态演变从最初的均匀流体,动态逮捕海绵状无定形材料。理论预测(基于一个简单的特定模型系统),与模拟和实验数据测量类似的,但更复杂的材料的比较,表明预测的情况下的普遍性。
2018-07-03 cond-mat.soft
Sequence Complexity and Monomer Rigidity Control the Morphologies and Aging Dynamics of Protein Aggregates
该研究利用最小模型模拟揭示,单体的序列复杂性与弯曲刚性决定蛋白质聚集体形成液滴、向列型纤维或无定形聚集体,并解释其遍历性差异与老化动力学。
2024-06-12 cond-mat.soft physics.bio-ph
Reversible Formation of Thermoresponsive Binary Particle Gels with Tunable Structural and Mechanical Properties
我们研究了悬浮的温敏微凝胶的集体行为,该微凝胶在加热时排出溶剂并随后减小尺寸。使用不同的温敏微凝胶的二元混合物,我们展示了如何明显不同的凝胶结构的形式,这取决于所使用的加热曲线。共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)成像显示,缓慢加热斜坡产生核-壳网络通过顺序凝胶化,而快速加热斜坡产生随机二元网络通过均质凝胶化。在这里,二次粒子被示出聚集在一个单层的方式上的第一凝胶,这可以通过布朗动力学模拟使用的模型的基础上的温度依赖性的相互作用势结合空间排斥和范德华吸引力定性地再现。通过振荡流变学,它表明,二次微凝胶沉积增强了先前形成的单一物种凝胶的结构完整性,和最终的结构表现出更高的弹性模量和损耗模量比其组成相同的同质凝胶对应。此外,我们表明,在二次微凝胶沉积之前的支架中的老化过程控制了bigel的最终结构特性,这允许对这些特性进行详细的控制。因此,我们的研究结果表明,温度分布可以用来精细地控制这些高度可调材料的结构和机械性能。
2019-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Stick-slip in a stack: how slip dissonance reveals aging
通过物理与数值实验研究板堆叠干摩擦界面的粘滑响应,发现刚度比控制滑移同步性,异步滑移展宽振幅,并可从循环中提取老化速率。
2024-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mapping out the glassy landscape of a mesoscopic elastoplastic model
开发介观弹塑性模型研究非晶材料循环载荷塑性行为,通过玻璃制备协议模拟热化与老化,分析转变图揭示玻璃老化导致动态可及稳定态景观分裂为三个区域。
2022-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Avalanche-like fluidization of a non-Brownian particle gel
我们报告的流化动力学的吸引力的凝胶组成的非布朗粒子由熔融二氧化硅胶体。广泛的流变学耦合到超声波测速仪,使我们能够表征全球应力响应连同剪切启动实验过程中的凝胶的局部动态。实际上,在通过预剪切再生后,凝胶在经受恒定剪切速率$\dot γ$之前在时间$t_w$期间老化。我们详细研究了$t_w$和$\dot γ$对流化动力学的影响,并建立了一个详细的凝胶响应剪切启动流的状态图。凝胶可以显示朝向完全流化的瞬态剪切带,或者稳态剪切带。在前一种情况下,我们揭示了渐进流化发生的连续步骤,出现在全球应力松弛信号的峰值。流动成像显示,剪切带长大到完全流化的材料由突然的雪崩状事件,沿涡度方向分布不均匀,并与在移动壁的滑移速度的大峰值。这些特征在$t_w$和$\dot γ$的大范围值上是稳健的,尽管流化情形的非常细节随$\dot γ$而变化。最后,临界剪切速率$\dot γ^*$,分离稳态剪切带从稳态均匀流依赖于剪切单元的宽度,并表现出非线性依赖于$t_w$。我们的工作带来了有价值的实验数据的瞬态流动的吸引力的分散体,突出了剪切,壁滑移和老化之间的微妙的相互作用,建模构成了一个重大的挑战,尚未得到满足。
2015-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Characterizing emergent multiscale dynamics in colloidal nanoparticle gels
University of Michigan(密歇根大学);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Washington(华盛顿大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心)
本文综述了利用X射线光子相关光谱(XPCS)及互补技术表征纳米颗粒凝胶中多尺度动力学的方法,旨在建立纳米尺度相互作用与宏观网络性质之间的理论桥梁。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effect of cholesterol on the mechanical stability of gel-phase phospholipid bilayers studied by AFM force spectroscopy
本研究利用AFM力谱发现胆固醇显著降低凝胶相磷脂双层膜的机械稳定性,且不受针尖特性和实验参数影响,为生理润滑机制提供新见解。
2023-09-02 cond-mat.soft
Yield Stress Materials in Soft Condensed Matter
我们提出了一个全面的审查屈服应力材料的软凝聚态物质,其中包括广泛的材料从胶体组件和凝胶乳液和非布朗悬浮液的物理行为。所有这些无序的材料显示响应于外部机械力的非线性流动行为,这是由于流动发生的有限力阈值的存在:屈服应力。我们讨论了与这种非线性行为相关的物理起源和流变后果,并给出了一个概述的实验技术,可用于测量屈服应力。我们讨论了屈服应力材料的流动动力学的微观理论描述的最新进展,特别强调松弛时间尺度,剪切流和老化行为之间的相互作用,非均匀剪切流和剪切带的存在,壁滑移和非局部效应在受限的几何形状所发挥的作用。
2017-06-20 cond-mat.soft
Nanomechanical Characterization of the Interfacial Properties of Bilayers of 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine
我们研究了在凝胶相中的1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine双分子层的力学性质,通过使用峰值力敲击与定量纳米力学映射。我们研究了氧化硅表面上支持的干燥和含水双层和脂质体。我们报告的观察一个显着的基板上测得的杨氏模量的支持双层堆栈的高度增加而减少。相比之下,对于支撑的水性脂质体的顶部双层,未观察到明显的底物效应,然而,其受样品的表面曲率的影响。干样品和水溶液样品之间的粘附力呈现定量差异,前者主要由毛细管效应和后者由尖端和基底之间的非接触相互作用。堆叠的双层的机械性能揭示了两个不同的制度之间的阈值,为下部和上部的堆栈,这表明系统的可塑性的变化。阈值受应用的设定点和样品老化的影响。我们建议,它产生于接触磷脂双分子层,这似乎有一个主要的影响双层的响应外部机械应力的头基之间的水合水的薄层的存在。
2021-02-03 cond-mat.soft
Vegetable oil hybrid films cross-linked at the air-water interface: formation kinetics and physical characterization
植物油基杂化膜的开发得益于一种新的无溶剂和无加热的方法,在空气-水界面使用甲硅烷基化蓖麻油通过溶胶-凝胶反应交联。为了了解混合膜形成的机制,反应动力学进行了详细研究,通过使用补充技术:流变学,热重分析,和红外光谱。最终薄膜的机械性能进行了研究,纳米压痕,而它们的结构进行了研究,使用广角X射线散射,电子衍射和原子力显微镜的组合。我们发现,固体和透明的薄膜形成在24小时内,通过改变二氧化硅前体蓖麻油的比例,其机械性能是可调的,在MPa范围内约20倍。除此之外,还探索了使用不同催化剂的交联反应的可能优化,最后,对成纤维细胞进行了细胞毒性试验,证明没有膜毒性。这项工作的结果为直接合成具有可调机械性能的蓖麻油膜铺平了道路:在空气-水界面交联的混合膜结合了一种简单而廉价的铺展协议,其热历史的特征针对未来可能的微/纳米药物负载进行了优化,因此代表了替代非环境友好型石油基材料的优秀候选者。
2018-11-16 cond-mat.soft
In vivo measurements of fascia lata effective mechanics combined to a memory fiber recruitment viscoelastic modeling approach
ENSL, CNRS, Laboratoire de physique(里昂高等师范学校,法国国家科学研究中心,物理实验室)
本研究通过结合人体阔筋膜控制性斜坡松弛实验与整合纤维募集和双时间尺度粘弹性松弛的本构模型,建立了可重复测量体内阔筋膜有效粘弹性特性的实验与建模框架。
2026-06-02 cond-mat.soft physics.bio-ph