A mesoscopic model for the rheology of dilute and semidilute solutions of wormlike micelles
引入“持久蠕虫”珠-簧模型，通过含流体动力学相互作用和可逆断裂/融合的布朗动力学模拟，研究蠕虫状胶束稀及半稀溶液的静态与动态性质，验证标度理论并揭示中频区独特流变特征。
2025-09-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spatio-temporal dynamics of wormlike micelles under shear
在蠕虫状胶束溶液（D2O中的CTAB）中的速度分布在阶梯状剪切速率进入剪切带区域后每2秒使用超声记录。应力松弛发生超过六个小时，对应于非常缓慢的成核和高剪切带的生长。此外，在生长过程中，观察到的周期约为50秒的界面位置的振荡。强壁滑移，亚稳态和瞬态成核的三带流也报道和讨论在以前的实验和理论模型。
2004-02-09 cond-mat.soft
Superposition rheology of shear-banding wormlike micelles
蠕虫状胶束的解决方案提交到小振幅振荡剪切叠加稳定剪切带制度。通过施加剪切振荡，高剪切区域和低剪切区域之间的界面随时间振荡。一个双流体的半唯象模型，提出了叠加流变学的剪切带制度，这使我们能够提取一个特征速度的界面动力学实验，只涉及一个标准的流变仪。应力扩散系数${\cal D}$的估计也可以从这样的叠加实验中推断出来。我们的模型的有效性证实了直接记录界面位移使用超声测速仪。
2009-03-31 cond-mat.soft
Analytical modeling of micelle growth. 3. Electrostatic free energy of ionic wormlike micelles -- effects of activity coefficients and spatially confined electric double layers
假设条件：为了准确预测离子型表面活性剂蠕虫状胶束的聚集数和尺寸，分子热力学理论必须精确计算胶束中每个分子的自由能，精确度要优于0.01 kT，这是一个严峻的挑战。这个问题可以得到解决，如果相互限制的胶束counterboundaries的气氛，以及counterboundaries绑定，表面曲率和离子相互作用的双电层（EDL）的影响，准确地描述。理论：使用适当的电池模型计算电场，该电池模型考虑了上述效应。已经使用了活度系数的表达式，其在整个EDL中变化并描述了离子之间的静电、硬球和特定相互作用。提出了一种快速计算静电自由能的新方法。调查结果：数值结果表明，表征圆柱形和球形胶束的EDL的量随电解质浓度的增加而变化。与忽略离子相互作用的情况相比，活度系数的影响导致胶束中每个表面活性剂分子的自由能值更高。这些结果对于正确预测离子型表面活性剂蠕虫状胶束的尺寸是必不可少的。这项研究可以扩展到混合胶束的离子和非离子表面活性剂的解释所观察到的协同效应。
2020-07-11 cond-mat.soft
Inertio-elastic instability of non shear-banding wormlike micelles
众所周知，均质聚合物溶液表现出粘弹性流动不稳定性：当惯性可忽略时为纯弹性，否则为惯性弹性。最近，剪切带蠕虫状胶束溶液也被发现遵循类似的现象。在剪切带区，惯性通常可以忽略不计，因此只报道了纯弹性流动。在这里，我们调查一个非剪切带的解决方案，惯性变得显着，导致类似于稀聚合物溶液的惯性弹性制度的流型。我们发现，不稳定性如下的超临界分岔，我们调查的惯性弹性涡的结构，发展以上发病。
2013-11-28 cond-mat.soft
Ring-Driven Shear Thickening in Wormlike Micelles?
蠕虫状胶束的剪切增稠行为，在浓度低于重叠，仍然无法解释。在某些情况下，最近已经证实，即使在静止状态下也必须存在非常缓慢的弛豫-例如，剪切增稠性能可能取决于早期的热循环。我们提出了一个推测性的情况下，存在的基础上，略低于（表观）重叠阈值，大环的连接和脱链动力学控制的剪切增稠过程。环和开链之间的平衡反过来控制缓慢弛豫。
2001-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Velocity profiles in shear-banding wormlike micelles
使用动态光散射在外差模式下，我们测量的速度分布在一个研究较多的蠕虫状胶束（CPCl/NaSal）已知表现出剪切带和应力平台行为的系统。我们的数据提供了最简单的剪切带的情况下，根据该系统中的有效粘度下降的证据是由于成核和高度剪切带的间隙中，其厚度与施加的剪切速率线性增加的增长。我们讨论了各种细节的速度分布在所有地区的流动曲线，并强调在高度剪切带的复杂的，非牛顿性质的流动。
2002-11-21 cond-mat.soft
Analytical modeling of micelle growth. 1. Chain-conformation free energy of binary mixed spherical, wormlike and lamellar micelles
假设条件：非离子表面活性剂巨蠕虫状胶束生长的定量分子热力学理论可以在一个广义模型的基础上发展起来，其中包括经典的“相分离”和“质量作用”模型作为特例。广义模型描述spherocylinacrylamide胶束，这是同时多组分和多分散的大小。理论：通过自由能泛函的解析最小化，我们推导出了两种不同链长的表面活性剂混合胶束的烃核中的链延伸和链端分布函数的显式表达式。调查结果：双组分胶束的烃核被分成两个区域，外部和内部，较短和较长链的末端位于其中。推导出的链构象自由能的解析表达式表明，不同链长表面活性剂的混合总是非理想的和协同的，即它导致胶束自由能的降低和胶束化和胶束增长的增强。推导出的表达式适用于具有不同头基（非离子型，离子型，两性离子型）的表面活性剂和不同形状（球形，蠕虫状，层状）的胶束。结果可以纳入一个定量理论的增长的巨型混合胶束的配方与实际应用中的洗涤剂。
2019-05-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
Timescales in shear banding of wormlike micelles
我们表明存在三个定义明确的时间尺度的蠕虫状胶束的动力学后，一个步骤之间的两个剪切速率的应力平台。这些时间尺度与不同粘度的带之间的结构化界面的存在是相容的，并且对应于应力过冲期间的各向同性带不稳定化、过冲之后的界面重建和完全形成的界面的行进。最后一级可用于估计应力扩散系数。
2002-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Linking molecular timescales to linear viscoelastic response in dilute and semidilute unentangled wormlike micelle solutions
IITB-Monash Research Academy（IITB-蒙纳士研究学院）；Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校化学工程系）；Department of Chemical and Biological Engineering, Monash University（蒙纳士大学化学与生物工程系）；School of Chemistry, Monash University（蒙纳士大学化学学院）
研究通过多粒子mesoscopic布朗运动框架，揭示无缠结蠕虫状胶束溶液中分子时间尺度与线性粘弹性响应的关系，发现胶束动力学特征时间尺度及其影响因素。
2026-04-23 cond-mat.soft
Rheology of Wormlike Micelles : Equilibrium Properties and Shear Banding Transition
本文综述了近十年来蠕虫状胶束溶液的结构和流变性的实验和理论研究结果。我们专注于线性和非线性粘弹性，并强调与聚合物的类比。在对表面活性剂体系进行全面综述的基础上，本文的研究表明，半稀溶液和浓溶液存在标准流变行为。这种行为的一个特征是与非线性力学响应中的应力平台相关联的剪切带过渡。对于浓溶液，我们表明，在高原地区的剪切带是各向同性和双曲型。
2004-06-28 cond-mat.soft
Analytical modeling of micelle growth. 2. Molecular thermodynamics of mixed aggregates and scission energy in wormlike micelles
假设条件：非离子表面活性剂混合溶液中蠕虫状巨胶束生长的定量分子热力学理论可以建立在一个广义模型的基础上，该模型包括经典的相分离模型和质量作用模型作为特例。广义模型描述spherocylinacrylamide胶束，这是同时多组分和多分散的大小。理论：该模型是基于明确的分析表达式的四个组件的混合非离子胶束的自由能：界面张力，头基空间，链构象成分和混合自由能。圆柱形部分和球形端盖的半径以及端盖的化学组成由自由能的最小化确定。调查结果：在多组分胶束的情况下，一个额外的术语出现在胶束生长参数（断裂自由能）的表达式中，它考虑到胶束端帽和圆柱形部分具有不同的组成。该模型准确地预测了蠕虫状胶束在混合非离子表面活性剂溶液中的平均质量聚集数，而无需使用任何可调参数。端盖富含具有较小填充参数的表面活性剂，其更好地容纳在较高平均表面曲率的区域中。该模型可进一步推广到个人护理和家用洗涤中使用的非离子型、离子型和两性离子型表面活性剂的混合溶液。
2019-05-03 cond-mat.soft physics.chem-ph
Shear-induced transitions and instabilities in surfactant wormlike micelles
本文综述了表面活性剂蠕虫状胶束中剪切诱导相变和不稳定性的研究进展。该调查的重点是非线性剪切流变学，并涵盖了广泛的表面活性剂浓度，从稀释到液晶状态，包括半稀释和浓缩制度。基于许多表面活性剂系统的系统分析，本方法的目的是确定的过渡的基本特征。有人建议，这些功能定义类的行为。该评论描述了三种类型的过渡和/或不稳定性：剪切稠化发现在稀制度，剪切带，这是在某些系统中的各向同性的过渡，和流动对齐和翻滚的不稳定性的特点，湍流结构。在这三类行为中，剪切诱导的转变是流体的内部结构与流动之间耦合的结果，导致在剪切下的新的介观组织。这项调查最后强调了蠕虫状胶束作为复杂流体的模型系统和应用的潜在用途。
2009-10-09 cond-mat.soft
A Study of Non-linear Flows and Shear Banding in Wormlike Micelles Under Varying Elasticity, Flow Curvature, and Surfactant Chemistry
本研究通过改变弹性数、流动曲率和表面活性剂化学性质，揭示了蠕虫状胶束在剪切带流动中的应力过冲、流动逆转及壁滑移的非单调行为，为调控此类复杂流体提供了关键机制。
2025-07-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Linear viscoelasticity of entangled wormlike micelles bridged by telechelic polymers : an experimental model for a double transient network
我们研究了一种新型瞬态网络的线性粘弹性：桥蠕虫状胶束，其结构最近已被表征[Ramos和Ligoure，（2007）]。这种复合材料是通过将遥爪共聚物（在每个末端具有疏水粘着剂的水溶性链）添加到缠结的蠕虫状胶束（WM）的溶液中而获得的。为了比较，裸WM和WM修饰的两亲性共聚物也进行了研究。虽然这些后者系统表现出几乎相同的单一理想麦克斯韦行为，但桥接WM的溶液可以描述为两种麦克斯韦流体组分的混合物，其特征在于两个显著不同的特征时间t_fast和t_slow，以及两个弹性模量G_fast和G_slow，其中G_fast >> G_slow。我们表明，慢模式是有关的粘弹性的纠缠WM的瞬态网络，和快速模式的遥爪活性链（即链，不形成循环，但桥两个胶束）的网络。的粘弹性与表面活性剂的浓度，φ，和胶粘剂与表面活性剂的摩尔比，β，的依赖关系进行了讨论。特别是，我们表明，G_fast是成比例的材料中的活性链的数量，φ β。简单的理论预期允许然后评估遥爪聚合物的桥/环比。
2007-02-05 cond-mat.soft
Oscillatory settling in wormlike-micelle solutions: bursts and a long time scale
研究了球形钢球自由下落通过纠缠蠕虫状胶束溶液的动力学。如果球体直径大于阈值，则沉降速度显示出由长时间的相对静止分隔的重复的短振荡突发。我们提出了一个模型，结合沉降诱导流，粘弹性应力的相互作用，并在M。E. Cates，D. A. Head和A. Ajdari，Phys.Rev.E，2002，66，025202（R）和A. Aradian和M. E. Cates，Phys. Rev. E，2006，73，041508，我们的实验提供了独立证据的慢结构变量。
2012-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear-thickening induced by Faraday waves in dilute wormlike micelles
本文研究了在垂直振动下，由法拉第不稳定性产生的表面波对剪切增稠表面活性剂溶液的影响。我们表明，一个长期的振荡的表面以上的不稳定性发病导致流体粘度的增加。通过比较静止时流体中不稳定性发展所需的时间和一旦流体在开始时被摇动所需的时间来证明这种现象：预摇动可以将不稳定性延迟两个数量级。一个简单的模型的基础上的时间依赖性的粘度，提出了定量占实验观察。
2009-03-31 cond-mat.soft
Competition between shear banding and wall slip in wormlike micelles
本文研究了蠕虫状胶束体系（CPyCl--NaSal）中剪切带（SB）的形成与边界条件（BC）之间的相互作用。在瞬态应变控制实验中，在光滑和喷砂几何形状的时间分辨的速度剖面记录。对于坚持BC标准SB的观察，虽然根据胶束缠结的时间波动的程度报告在高度剪切带。对于滑移BC，壁面滑移仅在剪切速率大于应力平台开始时发生。在低纠缠时，SB的形成被一个常数$Δ\dotγ$所改变，而对于更纠缠的系统，SB不断地“成核和熔化”。“壁处的胶束取向梯度可能解释了这些原始特征。
2009-11-24 cond-mat.soft
Effect of size of nanoparticles on the Wormlike micelle-nanoparticle system
我们研究了纳米粒子的大小对平衡聚合物（蠕虫状胶束）和纳米粒子系统的行为的影响。纳米粒子在体系中的自组织结构显示出从分散网络到非分散簇的形态变化，纳米粒子和平衡聚合物之间的最小接近距离（EVP排除体积参数）增加。纳米颗粒簇（纳米棒、纳米片等）的形状可以通过改变纳米颗粒簇的形状来改变。取决于聚合物基质的密度，而与纳米颗粒的尺寸无关。我们发现，随着纳米颗粒尺寸的增加，纳米颗粒结构发生形态变化的EVP值向较低的值移动。我们还报告说，随着纳米颗粒尺寸的增加，纳米颗粒的堆积减少。因此，它们不与较大尺寸的纳米颗粒形成明确定义的结构。这种堆积的减少是由于表面与体积比的减少，这反过来又减少了表面相互作用。
2018-06-07 cond-mat.soft
Shear induced phase separation of Wormlike micelles-nanoparticle system : formation of a long-range ordered nanoparticle structure
剪切纳米复合材料已被证明在聚合物基体中产生有序的纳米结构和取向。由于在聚合物基体中形成纳米颗粒的有序结构对于设备可穿戴、柔性和光子材料的重要性，因此了解聚合物纳米复合材料的剪切诱导有序和其他性质是有用的。本文采用多粒子动力学和分子动力学模拟相结合的方法，以蠕虫状胶束为模型，研究了体系在剪切作用下纳米粒子在复合材料中的排列和形态。我们观察到的剪切诱导的纳米粒子的相分离，以及作为剪切的结果在长程有序的纳米结构的增加。我们还表明，为了形成一个良好的包装和高度有序的结构，具有较小的尺寸的纳米粒子应该是首选。
2018-10-13 cond-mat.soft
Nuclear Magnetic Resonance Diffusometry of Linear and Branched Wormlike Micelles
用核磁共振（NMR）谱研究了十六烷基三甲基溴化铵/水杨酸钠（CTAB/NaSal）和十六烷基氯化吡啶/水杨酸钠（CPCl/NaSal）两种模型表面活性剂溶液的扩散行为。通过增加盐与表面活性剂的浓度比，这些系统在零剪切粘度和弛豫时间中显示两个峰，这指示从线性到支化胶束网络的转变。本工作的目的是评估NMR扩散法对不同类型胶束微结构的灵敏度，并确定胶束溶液中表面活性剂自扩散的机制。在低的盐与表面活性剂浓度比下，蠕虫状胶束是线性的，表面活性剂自扩散最好用均方位移Z2来描述，其变化为Z2 ~ Tdiff 0.5，其中Tdiff是扩散时间。随着盐浓度增加以建立支化胶束，Z2 ~ Tdiff，表明表面活性剂分子在支化胶束中的布朗样自扩散。这一结果表明，NMR扩散法是能够区分不同类型的胶束微观结构。此外，线性和支化胶束中的表面活性剂分子的自扩散系数的测定，第一次，通过比较现有的限制扩散模型，并示出要慢得多的质子分子在体中的扩散。此外，在线性和适度支化蠕虫状胶束中，表面活性剂自扩散的主要机制是通过表面活性剂分子沿着胶束的轮廓长度的曲线扩散，而在支化胶束中，在第二粘度最大值之前，表面活性剂自扩散可能由胶束破裂、胶束之间的交换和/或本体的组合引起。
2021-02-21 cond-mat.soft physics.chem-ph
Effect of the strength of attraction between nanoparticles on Wormlike micelle-nanoparticle system
纳米粒子-平衡聚合物（或蠕虫状胶束）系统显示出从分散的网络状结构到非分散的簇的形态变化，其中纳米粒子与平衡聚合物基质之间的最小接近距离（EVP排除体积参数）发生变化。纳米粒子团簇的形状各向异性可以通过改变聚合物密度来控制。本文研究了纳米粒子在平衡聚合物基体（或蠕虫状胶束基体）中的协同自组装，考察了纳米粒子间吸引力的变化。作为一个结果的吸引力的纳米粒子相互作用的强度降低的系统的形态转换到较低的EVP值的点的移位被报道。我们表明，纳米粒子之间的吸引力的相互作用的情况下，导致低包装的纳米粒子结构，但不改变系统的形态学行为。我们还报告了形成的系统跨越片状排列的纳米粒子，这些纳米粒子排列在交替层的基体聚合物和纳米粒子。
2018-06-07 cond-mat.soft
Elastic free-energy of wormlike micellar chains: theory and suggested experiments
表面活性剂的广泛应用促进了全面和预测性的理论研究，提高了我们对这些复杂系统行为的理解。在这项研究中，一个蠕虫状胶束链的弹性自由能量密度的表达式推导出考虑到其组成分子之间的相互作用。所得的表达式结合了曲率的二次项和蠕虫状胶束的中心线的扭转的二次项的总和，因此类似于文献中可用的聚合物链和DNA的自由能量密度函数。推导出的模型适用于蠕虫状胶束的形状的圆弧，开放或关闭。蠕虫状胶束的环形形状的衍生模型的详细应用，以及采用必要的自组装的概念，进行，结果被发现是与文献中提供的一致。通过实验获得的材料参数的步骤，建议和讨论。
2015-02-09 cond-mat.soft
Evolution of CTAB/NaSal Micelles: Structural Analysis by SANS
表面活性剂是两亲性分子，其在水溶液中自发地自组装成各种有序和无序相。在某些条件下，可以形成长的、柔性的蠕虫状胶束形式的一维结构。十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）是研究最广泛的表面活性剂之一，并且在水杨酸钠（NaSal）存在下，蠕虫状胶束可以在非常稀的表面活性剂浓度下形成。我们进行了系统的研究，在表面活性剂浓度范围为2.5 - 15 mM，盐与表面活性剂的摩尔比为0.5 - 10的CTAB/NaSal的微观结构。利用小角中子散射技术，定性和定量地研究了CTAB/NaSal体系的平衡结构，绘制了低浓度下CTAB/NaSal体系的相行为图，在该相空间中，新生蠕虫状胶束转变为长的缠结结构.
2018-12-18 cond-mat.soft
Early stages of the shear banding instability in wormlike micelles
本文采用非定域Johnson-Segalman模型研究了半稀释蠕虫状胶束中剪切带不稳定性的早期阶段，模型中考虑了浓度（phi）与剪切速率（gamma_dot）和胶束应变（张量{W}）的双流体耦合.我们计算的“调幅”的稳定性限制扫描沿均匀的内在流动曲线。对于启动“猝灭”到不稳定区域，不稳定性通常发生在均匀启动流可以达到本征流曲线之前。我们预测选定的时间和长度尺度，在不均匀性首次出现。在"无限阻力“极限下，机械变量（gamma_dot和\tensor{W}）的波动与φ中的波动无关，并且当固有流量曲线的斜率为负时不稳定;但未选择长度标度。对于有限阻力，机械不稳定性增强耦合到φ和长度尺度的选择，与最近的实验定性一致。对于远离潜在的零剪切分层不稳定性的系统，这种增强是轻微的，而接近分层的不稳定设置在低剪切速率，基本上是由流动触发的分层。
2002-07-15 cond-mat.soft
Dynamic Response of Block Copolymer Wormlike Micelles to Shear Flow
用傅里叶变换流变学方法研究了Pb-Peo嵌段共聚物巨蠕虫状胶束对振荡剪切流的线性和非线性动态响应。实验是在各向同性-双折射相变浓度附近进行的，其中各向同性-双折射相变线的位置是独立确定的。强烈的剪切稀化行为观察到由于各向同性的-双旋节附近的结果的取向扩散的临界减慢。这种严重的剪切稀化行为被证明是导致梯度剪切带。时间分辨小角中子散射实验被用来获得洞察微观现象，所观察到的流变学响应的基础。一个运动方程的顺序参数张量和应力张量的顺序参数张量的表达式被用来解释的实验数据，无论是在线性和非线性政权。的取向序参量和应力的动态行为的缩放被发现时，由于附近的各向同性的旋节线的临界减速占。
2008-08-29 cond-mat.soft
Linear and nonlinear rheology of wormlike micelles
几种表面活性剂分子在溶液中自组装形成长的、圆柱形的、柔性的蠕虫状胶束。这些胶束可以彼此缠结，导致粘弹性相。这些相的流变性质是非常有趣的，并且近年来一直是大量实验和理论研究的主题。我们将报告我们最近的工作的宏观流变学，微观流变学和非线性流动行为的表面活性剂CTAT（十六烷基三甲基铵甲苯磺酸盐）稀水溶液。该系统形成细长的胶束，并在不添加电解质的情况下在低浓度（$\sim$ 0.9重量%）下表现出强粘弹性。$G(ω)$的微观流变学测量已经使用扩散波光谱学完成，这将与使用锥板流变仪完成的常规频率扫描测量进行比较。本文的第二部分涉及非线性流变学，其中测得的剪切应力$σ$是剪切速率$\dotγ$的非单调函数。在应力控制实验中，剪切应力显示出大于某个临界应变速率的$\dotγ$的平台，类似于关于CPyCl/NaSal系统的早期报道。Cates等人提出，平台是剪切带形式的机械不稳定性的标志。我们已经进行了大量的实验控制应变率条件下，研究剪切应力的时间依赖性。测得的剪切应力的时间序列进行了分析，在相关积分和李雅普诺夫指数明确地表明，该行为是典型的低维动力系统。
2000-01-02 cond-mat.soft
Flow dynamics of wormlike micellar solutions through a model porous media
粘弹性蠕虫状胶束溶液在多孔介质中的流动在许多实际应用中都会遇到，如提高石油采收率或地下水修复。为了理解这些复杂流体在多孔介质中的流动动力学，经常使用由具有喉部的直微通道组成的模型多孔介质。在这项研究中，我们进行了广泛的数值研究，了解蠕虫状胶束溶液的流动动力学的基础上的两个物种的Vasquez-Cook-McKinley（VCM）模型胶束通过这样的模型多孔介质。我们发现存在的弹性不稳定性，一旦Weissenberg数超过一个临界值，同样，它被认为是在许多以前的实验和数值研究处理聚合物溶液。然而，对于目前的情况下的WLM解决方案，我们观察到，这种弹性不稳定性的蠕虫状胶束的断裂和重组机制的影响很大。特别是，我们注意到，这种不稳定性的强度（其特征在于由波动的流场）随着Weissenberg数的增加而增加;然而，超过它的临界值，这种弹性不稳定性和/或流场波动被抑制，因为长胶束的破裂。这与聚合物溶液形成对比，对于聚合物溶液，随着Weissenberg数逐渐增加，流场逐渐过渡到更混乱和类似顺从的状态（或所谓的弹性湍流状态）。此外，我们观察到，这些WLM解决方案的流动动力学是强烈依赖于类型的孔喉，孔喉的数量，和两个连续孔喉之间的间距。对压降和表观粘度也进行了广泛的讨论。
2021-07-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Elastic turbulence in highly entangled polymers and wormlike micelles
University of Cambridge（剑桥大学）；Durham University（杜伦大学）；Georgetown University（乔治城大学）
本研究通过理论和模拟揭示了高纠缠聚合物和蠕虫状微胶束中弹性湍流的形成机制，展示了二维不稳定性导致的剪切带动态行为。
2026-02-20 cond-mat.soft
Elastic instability of wormlike micelle solution flow in serpentine channels
本研究通过实验可视化半稀释蠕虫状胶束溶液在蛇形通道中的流动，揭示了流速超过临界阈值时引发的弹性不稳定性及其三维流动特征，阐明了流变学与通道几何相互作用对流动行为的影响。
2025-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.CD
Shear banding in time-dependent flows of polymers and wormlike micelles
我们从理论上研究剪切带的形成与时间相关的流动的聚合物和蠕虫状胶束表面活性剂流体，专注于协议的步骤剪切应力，步骤剪切应变（或在实践中的快速应变斜坡），剪切启动，这是通常的实验研究。对于每一个协议，我们进行线性稳定性分析，以提供一个流体的剪切带的发病普遍标准，根据我们最近的信[物理学评论快报。110（2013）086001]。在每种情况下，该标准仅取决于该协议的实验测量的流变响应函数的形状，独立于所讨论的材料的本构性质。（因此，我们的标准实际上涉及所有复杂流体，而不仅仅是这里感兴趣的聚合物。另一份手稿[正在准备中]将在一大类无序的软玻璃质材料中探索它们，包括泡沫、致密乳液、致密胶体和微凝胶珠悬浮液。一个重要的预测是，显着的带状可以出现在这些协议中的每一个瞬时，即使在流体的应力作为应变率的函数的基本本构曲线是单调的，并因此稳定的流动状态unbanded。对于每一个协议，我们提供了数值结果的rolie-poly和Giesekus模型，支持我们的预测。我们评论的能力的rolie-poly模型捕捉观察到的实验现象，并在Giesekus模型的失败。
2013-08-06 cond-mat.soft
Shear Layers and Plugs in the Capillary Flow of Wormlike Micellar Gels
本文利用光学相干断层扫描测速技术研究蠕虫状胶束凝胶的管流动力学，发现强壁面滑移的柱塞流和非抛物线速度剖面，并将其解释为粘弹性瞬态流动中的流动诱导非均匀性。
2024-01-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
High-frequency rheological behaviour of a multiconnected lyotropic phase
高频（高达$ω = 6 \, 10^4$ rad/s）流变测量结合光散射研究表明，各向同性和多连接相的表面活性剂胶束表现出几μs的终端弛豫时间，远小于纠缠蠕虫状胶束的解决方案。这一结果解释的微观结构的本地六方有序方面，我们讨论了其相关的动态行为的理解相关系统，如蠕虫状胶束和海绵相。
2015-04-08 cond-mat.soft
Shear banding in large amplitude oscillatory shear (LAOStrain and LAOStress) of polymers and wormlike micelles
本文从理论上研究了聚合物和蠕虫状胶束在大振幅振荡剪切中的剪切带。在LAOStrain中，我们发现在低频率和足够高的应变率振幅的流体中的剪切应力作为剪切速率的函数的基本本构曲线是非单调的条带。这是沿流动曲线的慢应变速率扫描中所见的准稳态条带的直接模拟。在较高的频率和足够高的应变振幅，我们报告一个不同的，但相关的现象，我们称之为“弹性”剪切带。这与作为应变的函数的应力的弹性（Lissajous-Bowditch）曲线中的过冲有关。我们认为，这可能会出现广泛的，甚至在流体中，有一个单调的基本本构曲线，所以不显示稳定状态下的稳定施加的剪切流带。在LAOStress中，我们报告剪切薄到足以在底层本构曲线中具有负或弱正倾斜区域的流体中的条带，再次注意到后一类中的流体在稳定施加的流动中不显示稳态条带。当应力大小沿向上方向通过弱斜率区域时，在每个半周期中触发该条带，使得流体有效地屈服。我们的数值计算是在聚合物流体的Rolie-poly模型中进行的，但我们也提供了参数，表明我们的结果应该适用于更广泛的。除了条带的剪切速率分布，这可以通过测速测量，我们还预测条带的剪切和法向应力分量，可测量的双折射。作为了解LAOS剪切带的新结果的背景下，我们还简要回顾了早期的工作在其他时间依赖性协议，特别是剪切启动和阶跃应力带。
2016-07-22 cond-mat.soft
Medium Amplitude Parallel Superposition (MAPS) Rheology of a Wormlike Micellar Solution
采用中振幅平行叠加（MAPS）流变学理论框架，从模型和实验两个方面研究了蠕虫状胶束表面活性剂溶液的弱非线性流变学。MAPS流变学定义了材料函数，如三阶复柔度，它跨越了粘弹性材料对简单剪切变形的整个弱非线性响应空间。三音振荡剪切变形，以获得功能丰富的数据，表征三阶复杂的符合高数据吞吐量。在这里，CPyCl溶液的数据进行了比较的reptation反应本构模型，它把胶束作为线性聚合物，可以在溶液中分解和重组的MAPS响应的分析解决方案。回归的数据模型预测提供了新的见解，这些断裂和重组过程是如何受到剪切的影响，并证明了使用信息丰富的数据来推断模型参数的精确估计的重要性。
2021-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Accounting for inertia effects to access the high-frequency microrheology of viscoelastic fluids
利用光阱干涉法和扩散波光谱法研究了微球在水中和粘弹性蠕虫状胶束溶液中的布朗运动。通过从这两种技术获得的均方位移，我们推导出的流体在高频率下的机械性能，明确占在短时间尺度的粒子和周围的流体的惯性效应。对于蠕虫状胶束的解决方案，我们恢复的3/4标度指数的损耗模量超过二十年的频率所预测的半柔性聚合物的理论。
2014-12-03 cond-mat.soft
Inertio-elastic instability in Taylor-Couette °ow of a model wormlike micellar system
在这项工作中，我们使用流动可视化和流变学技术来研究在同心圆柱体之间剪切的蠕虫状胶束溶液模型中二次流的动力学和演化，即，Taylor-Couette（TC）细胞。本文研究的蠕虫状胶束溶液含有十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和水杨酸钠（NaSal）。该系统可以是剪切带和高弹性，非剪切带和中等弹性，或接近牛顿的温度变化范围很窄。弹性对转变和不稳定性的影响通过在宽的弹性范围内（El<< 1、El ~1和El>>1）改变温度来探测。弹性定义为韦森伯格数与雷诺数之比。对于剪切带蠕虫状胶束溶液，其中El>> 1，观察到从基库埃特流到在剪切单元的轴向方向上均匀间隔的静止涡旋的主要转变，并且其特征在于渐近波长。CTAB/NaSal体系剪切带转变起始处的无因次波长远大于其它剪切带蠕虫状胶束体系。对于处于剪切稀化但不显示剪切带的温度的相同流体，El~1，并且对于缓慢的斜坡速度，主要转变是到不同的结构，其不是静止的而是在轴向方向上行进。在低弹性（El<< 1）下，流体表现为接近牛顿流体，记录了从纯方位角Couette流到修改的Taylor涡流和最终混沌状态的几个转变。在剪切带和非剪切带制度的行为进行了讨论，并与相关系统的结果进行了比较。
2017-04-14 cond-mat.soft
Surfactant micelles: model systems for flow instabilities of complex fluids
复杂流体如乳液、胶体凝胶、聚合物或表面活性剂溶液的特征都在于存在“微观结构”，其可以在实验中容易探测的时间尺度上耦合到外部流动。流动和微观结构之间的这种耦合通常导致在对应于极小雷诺数的相对弱剪切流下的不稳定性。蠕虫状胶束表面活性剂的解决方案出现的模型系统，研究两个例子，这种不稳定性，即剪切带和弹性不稳定性。专注于一个semidilute样品，我们表明，二维超快超声成像允许彻底调查不稳定的剪切带胶束流。在稳定状态下，径向和方位角速度分量恢复和揭示了原来的结构内的弹性不稳定的高剪切速率带的旋涡流。此外，由于前所未有的高达20，000 fps的帧速率，可以解决瞬态和快速动态问题，这为更好地理解弹性湍流铺平了道路。
2013-07-20 cond-mat.soft
Interface dynamics in shear-banding flow of giant micelles
我们报告一个非平凡的动力学剪切带之间的接口启动后的流动在半稀释蠕虫状胶束系统的研究使用机械和光学测量相结合。在带状结构的形成过程中，我们观察到了带状结构的形成、带状结构之间界面的迁移以及界面沿涡度轴的失稳过程。这些过程的机械签名已被确定在剪切应力的时间序列。界面的不稳定性发生所有沿应力平台，渐近波长的图案增加的控制参数通常从一小部分的间隙宽度约四倍的间隙宽度。三个主要制度的动力学突出显示：一个空间稳定的振荡模式大约在中间的共存区域两侧的两个范围，其中的动力学出现更异国情调的传播和混乱的事件，分别在低和高剪切速率。在溶液中接种的小颗粒的分布强烈地表明流动是三维的。最后，我们证明了本文中描述的剪切带的情况下，是不是特定于我们的系统。
2008-04-02 cond-mat.soft
Pathways to Elastic Turbulence in Giant Micelles Through Curvature Ratios in Taylor-Couette Flow
该研究使用基准剪切带胶束体系，首次量化了流线曲率对流动不稳定性的影响，识别了通向弹性湍流的两种转变路径，构建了基于曲率比和 Weissenberg 数的通用状态图，并确定了弹性湍流发生的标度规律。
2025-09-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Out-of-equilibrium microrheology using optical tweezers to probe directional viscoelastic properties under shear
许多蠕虫状胶束系统由于剪切诱导排列而表现出明显的剪切稀化。由于胶束在系统中引入方向性而对齐，因此不再预期粘弹性质是各向同性的。基于光镊的主动微流变学技术使我们能够同时沿两个正交方向（平行于外加剪切力以及垂直于外加剪切力）探测蠕虫状胶束系统的非平衡流变性质。而捕获珠的位移响应于主动拖曳力携带常规剪切稀化的特征，其沿垂直方向的自发位置波动表现出正交剪切增稠，这是迄今未观察到的效果。
2010-10-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spatiotemporal rheochaos in nematic hydrodynamics
受剪切蠕虫状胶束中流变混沌的观察的启发[Bandyopadhyay等人，Lett，84 2022，（2000）; Europhys. Lett. 56，447（2001）; Pramana 53，223（1999）]研究了剪切流体中流体动力学速度场和序参量场的耦合非线性偏微分方程。在一个合适的参数范围内，我们发现不规则的，动态剪切带，并建立决定性的数值试验，我们观察到的模型中的混沌是时空的性质。
2003-12-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetics of the shear banding instability in startup flows
受蠕虫状胶束实验的启发，我们使用双流体Johnson-Segalman模型研究了剪切带不稳定性的早期阶段。我们进行了线性稳定性分析的耦合波动的剪切速率，胶束应变和浓度的初始均匀状态。首先，我们计算的“调幅”的不稳定性在扫描沿本征本构曲线。对于启动"淬火"到不稳定的区域，不稳定性通常发生在本征本构曲线可以达到，所以我们分析的波动相对于均匀的启动流，以找到选定的长度和时间尺度，在不均匀性首先出现。在非耦合极限下，剪切速率和胶束应变的波动与浓度无关，并且当本征本构曲线具有负斜率时是不稳定的，但没有选择长度尺度。当与浓度相结合时，这种不稳定性在短长度尺度上会增强;正如实验所见，选择了长度尺度。不稳定区域随之扩大。远离潜在的（零剪切）分层不稳定，增宽是轻微的，不稳定性仍然是由剪切速率和胶束应变为主。在接近分层时，不稳定性在非常低的剪切速率下开始，在那里它是由流动触发的分层。
2002-08-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
