The metric description of viscoelasticity and instabilities in viscoelastic solids
许多人造和天然存在的材料形成粘弹性固体。越来越多地使用生物启发的弹性体材料和极端的机械响应，这些弹性体提供驱动需要更好的，更直观的和定量的理解这样的连续体的机械响应。这在确定粘弹性结构随时间的稳定性时特别重要，在这种情况下，代替鲁棒规则，我们通常必须诉诸模拟。在这项工作中，我们提出了一个度量描述粘弹性的连续体的特点是时间演变的参考长度量化的休息参考度量。这个休息参考度量作为一个状态变量描述的结果在系统中的粘弹性流，并允许我们提供强大的要求关于不可压缩的各向同性粘弹性介质的稳定性。我们证明了这些索赔的一个简单的三个标准的线性固体弹簧阻尼器组件的预测规则，可以通过明确的计算进行验证，并显示与最近的实验在粘弹性硅橡胶壳，显示延迟稳定性损失的定量协议。
2018-06-04 cond-mat.soft
Squeezing out the last 1 nanometer of water: A detailed nanomechanical study
在这项研究中，我们提出了一个详细的分析nanobinized水的挤出动力学限制在两个亲水性表面之间的小振幅动态原子力显微镜（AFM）测量。解释性地考虑到在挤出过程中的瞬时尖端-表面分离，我们证实了在云母上存在吸附的分子水层和至少两个水化层。我们还证实了先前观察到的急剧转变的粘弹性响应的nanobolized水的压缩率增加超过临界值（先前确定为约0.8 nm/s）。我们发现，低于临界值，尖端顺利通过膜的分子层，而高于临界速度，尖端遇到“钉扎”在分离的地方，膜能够暂时秩序。膜的预排序伴随着增加的力波动，这导致一旦排序完成，在膜刚度的峰值之前增加的阻尼。我们使用Kelvin-Voigt和Maxwell粘弹性模型分析数据。这提供了一个补充图片的粘弹性响应的约束水膜。
2015-07-12 cond-mat.soft
Maxwell viscoelastic dynamics of the DNA in the THz range
DNA声子模的衰减是由于DNA分子吸附的水分子与本体溶剂交换的结果。利用麦克斯韦的弛豫机制和DNA的简单晶格模型，我们表明，当声子频率大于水分子的逆停留时间时，衰减趋于恒定值。我们得出的结论是，在太赫兹范围内的衰减可以足够小，允许声子模式的传播。
2011-11-02 cond-mat.soft physics.bio-ph
Unraveling capillary interaction and viscoelastic response in atomic force microscopy of hydrated collagen fibrils
胶原纤维的机械性能取决于纤维内水分子的量和分布。在这里，我们使用原子力显微镜（AFM）研究水化作用对重组I型胶原纤维在空气中的粘弹性能的影响，控制相对湿度。使用相同的AFM针尖，我们研究了两种不同的力谱方法：力-距离（FD）和振幅-相位-距离（APD）测量的胶原纤维的相同区域。这使我们能够区分原纤维的粘弹响应和毛细作用力对尖端与样本相互作用的贡献。在动态原子力显微镜中，针尖顶端与样品表面之间形成水桥，产生毛细作用力，这是针尖与样品之间能量耗散的主要原因。FD测量中的力滞后和APD测量中仅2nm的尖端压痕表明水合胶原原纤维是粘弹性固体。原纤维的D-带图案中的间隙区域和重叠区域的机械性质仅在顶部2nm处不同，但在原纤维的体积中没有不同。我们将此归因于重建的胶原纤维中分子间交联的数量减少。所提出的方法允许水合胶原组织和生物材料的机械表面性能进行研究，在纳米尺度上前所未有的细节。
2019-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft q-bio.QM
Temperature Dependence of the Viscoelastic Properties of a Natural Gastropod Mucus by Brillouin Light Scattering Spectroscopy
本研究利用布里渊光谱探测天然腹足动物黏液在GHz频率下的粘弹性质，发现其在-2.5°C发生液固相变，揭示了糖蛋白与水分子结合导致的冰点降低及渐进相变机制。
2023-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Viscoelastic Material Properties of Gelatin with Varying Water to Collagen mass Ratios
MIT（麻省理工学院）
研究明胶水胶质量比对粘弹性材料特性的影响，通过幂律和sigmoid函数拟合确定材料刚度和时间尺度与质量比的关系，为力学实验提供设计依据。
2025-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Enhanced microscopic dynamics in mucus gels under a mechanical load in the linear viscoelastic regime
粘液是一种生物凝胶，覆盖几种组织的表面，并确保关键的生物功能，包括作为防止脱水，病原体渗透或胃酸的保护屏障。粘液的生物功能需要在固体样和流体样机械反应之间的精细调节平衡，由粘蛋白（形成凝胶的糖蛋白）之间的可逆键保证。在活生物体中，粘液受到各种机械应力，例如由于渗透、细菌渗透、咳嗽和胃粘膜炎。然而，我们对应激对粘液影响的认识仍然是初步的，并且大多限于宏观流变学测量，没有深入了解相关的微观机制。在这里，我们同时进行机械测试，以测量猪胃粘液的微观动力学。引人注目的是，我们发现，适度的剪切应力，在宏观流变线性制度，大大提高粘液重组在微观水平上，作为信号的瞬时加速的微观动力学，由高达两个数量级。我们合理化这些发现，提出了一个简单而通用的模型下的物理凝胶的动态应变和验证其假设，通过数值模拟的弹簧网络。这些结果揭示了新的光在微观尺度上的粘液的重排动力学，从粘液清除细菌和药物渗透的现象具有潜在的影响。
2021-10-03 cond-mat.soft
Two-Phase Change in Thickness and Viscoelasticity of Polyelectrolyte Multilayers Swollen with Ionic Liquid Solution
聚电解质多层膜（PEM）与良好的电解质溶剂组合，例如，离子液体（IL）是新一代电化学隔膜的潜在候选者。用IL水溶液溶胀PEM是将IL掺入PEM中的一种方式。除了量化PEM中的IL摄取之外，溶胀PEM的物理表征对于它们的潜在应用和揭示溶胀的潜在分子过程是必不可少的。在这篇文章中，PEI（PSS/PADMAC）4PSS和PEI（PSS/PAH）4PSS多层膜的厚度和粘弹性的吸收1-乙基-3-甲基咪唑氯化物，水溶性IL的水溶液进行了测定。这是通过采用Kelvin-Voigt模型结合使用石英晶体微天平与耗散技术测量的频率和耗散位移来完成的。随着IL浓度的增加，多层膜的厚度和粘弹性呈两相变化。在第一阶段，PEM厚度的小幅增加伴随着PEM粘弹性的两到三倍增加，而在第二阶段，变化是其他方式。两种现象导致了这两种相变：1）IL的水合离子和PEM的原位水之间的交换影响PEM中的总离子和水含量; 2）掺入的IL和PEM之间的疏水和静电相互作用影响PEM的结构完整性。
2018-11-17 cond-mat.soft physics.chem-ph
Viscoelastic material properties determine contact mechanics of hydrogel spheres
本研究通过水凝胶颗粒实验，分离并探究了颗粒材料属性在滑动接触力中的作用，发现剪切模量随时间衰减的粘弹性模型结合库仑摩擦模型可准确捕捉实验结果，揭示了材料演化对颗粒集体行为的影响。
2024-03-24 cond-mat.soft
Viscoelastic materials are most energy efficient when loaded and unloaded at equal rates
本研究针对生物弹簧与合成弹性体，通过动态力学分析发现对称加载卸载速率下机械效率最高，并用无拟合参数的广义一维Maxwell模型解释了速率非对称性及弛豫谱对效率的影响。
2023-11-21 cond-mat.soft
Flow-induced bending response rheometer to measure viscoelastic bending of microrods
Northeastern University（东北大学）；University of Warsaw（华沙大学）
本文提出一种流诱导弯曲响应流变仪，用于测量微米棒的黏弹性弯曲模量和特性，适用于多种微尺度材料的机械性能表征。
2026-04-17 cond-mat.soft
Nanorheology of viscoelastic shells: Applications to viral capsids
我们通过计算可渗透周围溶剂的粘弹性球形壳的机械响应函数和热波动谱，研究了纳米颗粒壳[Dinsmore等，Science 298，1006（2002）]和病毒衣壳[Ivanovska等，PNAS 101，7600（2004）]的微观流变学。我们分析确定的阻尼动力学的剪切，弯曲和压缩模式的壳耦合到内部和外部的球在零雷诺数限制的溶剂。我们确定的基本长度和时间尺度的系统，并计算热关联函数的位移的对跖点上的球和机械响应的捏力施加在这些点。我们描述了如何这样的频率依赖性的对跖相关性和/或响应函数，这应该是可测量的，在新的AFM为基础的微观流变学实验，可以探测这些合成和生物壳的纳米粒子构建的粘弹性。
2007-06-15 cond-mat.soft q-bio.SC
Towards mechanical characterization of soft digital materials for multimaterial 3D-printing
我们研究了Polyjet多材料3D打印中使用的软橡胶类数字材料的力学行为，以创建可变形的复合材料和柔性结构。在文献中，这些柔软的数字材料经常被视为线性弹性材料。然而，我们的实验清楚地表明，这些材料表现出显着的非线性下大应变制度。此外，材料表现出明显的速率依赖性行为。特别是，它们的瞬时模量以及极限应变和应力显着依赖于应变速率。考虑到超弹性和粘弹性现象，我们采用准线性粘弹性（QLV）模型与瞬时Yeoh应变-能量密度函数。我们表明，QLV-Yeoh模型准确地描述了单轴拉伸下的大多数软数字材料的力学行为。
2017-10-14 cond-mat.soft
Delayed elastic contributions to the viscoelastic response of foams
我们表明，泡沫的慢粘弹性响应是一个幂律流体与终端松弛。在蠕变和恢复试验中的泡沫力学的调查表明，幂律的贡献是完全可逆的，延迟弹性响应的指示。我们演示了如何充分考虑这种贡献的非麦克斯韦功能，在所有的测试中观察到，探测线性机械响应函数。相关的幂律谱与具有刚好高于玻璃化转变的机械噪声温度的系统的软玻璃化流变学一致[菲尔丁等人，J.Rheol. 44，323（2000）]，并且起源于超扩散气泡动力学和应力扩散的组合，如最近在粗化泡沫的模拟中所证明的[Hwang等人，Nat.Mater. 15，1031（2016）]。
2022-05-06 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
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
Foundations of viscoelasticity and application to soft tissues mechanics
软组织是一种复杂的介质，具有各种力学性质，如各向异性和非线性应力-应变行为。它们经历大的变形，并且它们表现出时间依赖性的机械行为，即它们是粘弹性的。在这一章中，我们回顾了线性粘弹性理论和准线性粘弹性理论（QLV）的基础上，开发新的方法来估计软组织的粘弹性通过模型拟合。为了这个目的，我们考虑简单的扭转的粘弹性Mooney-Rivlin材料在两个不同的测试方案：步进应变和斜坡测试。这些测试通常用于验证软组织的时间依赖性，并研究其应力松弛行为。此外，商用扭转流变仪测量扭矩和法向力，从而获得两组数据。我们表明，对于一个步骤测试，线性和QLV模型预测相同的松弛曲线的扭矩。然而，当应变历史是斜坡函数的形式时，QLV模型中出现的非线性项影响扭矩的松弛曲线，这取决于最终应变水平和斜坡的上升时间。此外，我们的研究结果表明，QLV理论预测的法向力的松弛曲线依赖于应变水平的步骤和斜坡测试。为了量化非线性项的影响，我们评估松弛曲线的最大值和平衡值。我们的研究结果提供了有用的指导方针，以准确地拟合QLV模型，估计软组织的粘弹性。
2021-08-18 cond-mat.soft
Computing the linear viscoelastic properties of soft gels using an Optimally Windowed Chirp protocol
我们使用分子动力学模拟的模型三维颗粒凝胶，研究线性粘弹性响应。的数值模拟相结合的一种新的测试协议（最佳窗口啁啾或OWCh），其中连续指数变化的频率扫描窗口的锥形余弦函数被应用。然后在傅立叶域中分析凝胶的机械响应。我们表明，i）OWCh导致一个准确的计算的全频谱的速度明显快于传统的离散频率扫描，并具有相当高的信噪比，和ii）的微观模型的体粘弹性响应可以描述在一个简单的介观本构模型。模拟的凝胶响应实际上是由对应于分数Kelvin-Voigt模型的机械模型很好地描述的，该分数Kelvin-Voigt模型具有单个Scott-Blair（或弹簧）元件和并联的弹簧。通过改变粘性阻尼和颗粒质量在很宽的范围内的值的微观模拟中使用的，我们证明了一个单一的主曲线的存在，完全预测的本构模型的凝胶的粘弹性响应的频率依赖性。通过开发一个快速和强大的协议，用于评估这些软固体的线性粘弹性光谱，我们打开了新的多尺度洞察这种复杂材料的流变响应的路径。
2018-05-21 cond-mat.soft
Phase Separation in Soft Matter: Concept of Dynamic Asymmetry
相分离是在软物质中产生空间不均匀图案的基本现象。在本讲义中，我们表明，这些材料中的相分离通常属于我们所说的“粘弹性相分离”，其中形态不仅由热力学力（界面张力）的机械平衡决定，而且还由粘弹性力决定。粘弹性力的起源是混合物组分之间的动态不对称性，这可能是由组分之间的尺寸差异或玻璃化转变温度差异引起的。我们强调这种动力学不对称性普遍存在于软物质中。关键是动力学的不对称性导致了浓度场、速度场和应力场之间的非平凡耦合。粘弹性相分离可以解释为模式演化中的粘弹性弛豫以及由此导致的相关序参量的切换，这是由相分离的变形速率与系统的最慢机械弛豫速率之间的竞争引起的。我们还讨论了粘弹性相分离，其中变形场自发地产生相分离本身，玻璃材料的机械不稳定性（或断裂），这是由外部施加的应变场引起的密切联系。我们建议，所有这些现象可以理解为机械驱动的inertization在一个统一的方式。
2013-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Geometry-Controlled Relaxation Spectra in Viscoelastic Fluids
Universität Konstanz（康斯坦茨大学）；Georg-August-Universität Göttingen（哥廷根大学）
本研究证明粘弹性流体的宽弛豫谱可由激励几何而非材料复杂性产生，扭转驱动将距离转化为弛豫时间，形成长寿命空间记忆，为机械记忆元件提供新途径。
2026-09-17 cond-mat.soft
Gelation dynamics upon pressure-induced liquid-liquid phase separation in a water-lysozyme solution
采用X射线光子相关光谱法，我们测量了水-溶菌酶溶液中压力诱导液-液相分离（LLPS）的动力学和动力学。散射不变量和动力学信息提供的证据表明，该系统达到相边界后，压力引起的LLPS没有逮捕的迹象。随着淬火深度的增加，粗化速度减慢。的$g_2$ -功能显示两步衰减与逐渐增加的非遍历性参数典型的凝胶化。我们观察到快速超扩散（$γ\geq 3/2$）和缓慢亚扩散（$γ< 0.6$）运动与快速粘弹性波动的网络和一个缓慢的粘性粗化过程，分别。动力学年龄与时间呈线性关系$τ\propto t_\mathrm{w}$，我们观察到更深的淬火粘弹性松弛的开始。我们的研究结果表明，蛋白质溶液凝胶达到相边界。
2021-07-11 cond-mat.soft
Polyelectrolyte Polypeptide Scaling Laws Via Mechanical and Dielectric Relaxation Measurements
该研究通过机械粘弹性和介电弛豫测量，结合聚合物标度理论，发现PLEY(4:1)水凝胶粘弹性弛豫符合蠕动动力学，其水溶液介电弛豫为理想链标度，聚-L-谷氨酸水溶液为伸展链标度，证明两种方法可原位获取链构象信息。
2016-09-17 cond-mat.soft
Effect of particle stiffness and surface properties on the nonlinear viscoelasticity of dense microgel suspensions
本研究通过调控微凝胶交联剂含量和PEG共聚改性，结合大振幅振荡剪切实验与原子力显微镜，揭示了颗粒柔软度和表面性质对致密微凝胶悬浮液非线性粘弹性的差异化影响，为定制力学性能的材料设计提供了合成依据。
2024-03-05 cond-mat.soft
Linear Viscoelastic Properties of the Vertex Model for Epithelial Tissues
上皮组织充当屏障，因此必须自我修复，对环境变化做出反应，并在不损害其完整性的情况下生长。因此，它们表现出复杂的粘弹性流变行为，其中组成细胞主动调节它们的机械特性以改变组织的整体响应，例如，从固态到液态上皮细胞的细观力学特性通常采用顶点模型来模拟。虽然以前的研究主要集中在长时间尺度上的顶点模型的流变特性，我们系统地研究了全动态范围，通过应用小振荡剪切和体积变形在两个固体和类流体相的规则六边形和无序的细胞配置。我们发现，在流体和固体相的剪切和体积响应可以描述标准的弹簧阻尼粘弹性模型。此外，可以通过对系统施加预变形来调谐固体-流体转变。我们的研究提供了深入了解上皮细胞可以调节其丰富的流变行为的机制。
2022-01-26 cond-mat.soft physics.bio-ph
High frequency poroelastic waves in hydrogels
本文提出了水凝胶中高频孔隙弹性纵波的连续介质模型。描述的聚合物网络和有界水存在于这样的材料之间的相互作用的粘弹性力被引入。该模型是通过超声波的速度和衰减测量聚乙烯醇水凝胶样品进行测试。理论和实验结果表明，超声衰减随水凝胶含水率β的增加而线性减小。结合水和聚合物网络之间的粘弹性力的引入导致一个双相理论，示出了超声快波衰减，可以作为频率的函数与文献中的实验数据一致的非整数指数变化。当β趋于1（100%间隙水）时，由于水凝胶中存在束缚水，超声相速度获得比纯水更高的值。实验结果证实了β = 1时的超声速度间隙，实验结果表明，在具有较高浓度结合水的交联程度较低的凝胶样品中，超声速度间隙增加。
2012-06-06 cond-mat.soft
A phenomenological multiscale framework for orientational interactions and viscoelasticity in migrating epithelial monolayers
University of Belgrade, Faculty of Technology and Metallurgy（贝尔格莱德大学技术与冶金学院）；Lancaster University（兰开夏大学）
该研究提出唯象力学生物学框架，连接细胞尺度取向相互作用与组织尺度力学，区分可逆和不可逆碰撞，通过能量存储与耗散平衡控制集体迁移等过程，还用量化方法揭示其与细胞密度关系，解释相关动力学与流变学联系。
2026-07-20 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Probing local nonlinear viscoelastic properties in soft materials
微创实验方法，可以测量局部率依赖的机械性能是必不可少的，在了解软和生物材料的行为在广泛的应用。基于针的测量技术，如空化流变学和体积控制腔膨胀（VCCE），允许微创局部机械测试，但仅限于测量弹性材料特性。在这里，我们对VCCE技术提出了几项增强，以使其适用于表征低至中等拉伸速率下的粘弹响应（$10^{-2}$ - $1$ s ${}^{-1}$）。所提出的技术进行了几个周期的膨胀-松弛在控制拉伸速率在一个腔体膨胀设置，然后采用大变形粘弹性模型来捕捉测量的材料响应。软PDMS橡胶的技术的应用揭示了显着的速率相关的材料响应具有高精度和可重复性，同时隔离的平衡状态，用于直接推断准静态弹性模量。该技术是进一步建立通过证明其能力，以捕捉在一个可调的PDMS系统的速率依赖性材料响应的变化。测得的粘弹性能被用来解释早期的报告率不敏感的材料响应针为基础的方法：它表明，常规使用的恒定体积速率腔体膨胀可以引起高拉伸率，导致粘弹性硬化和率不敏感的材料响应的错觉。因此，我们得出结论，在以前的研究中可能高估的准静态弹性模量，并建议拉伸速率控制的膨胀协议，在这项工作中提出的，是必不可少的准静态和动态材料参数的准确估计。
2020-10-08 cond-mat.soft
Slow viscoelastic relaxation and aging in aqueous foam
与乳液、糊剂和许多其他形式的软凝聚物质一样，含水泡沫在受到太小而不能引起任何塑性流动的应力时呈现缓慢的机械松弛。为了确定这种粘弹性行为的物理起源，我们模拟了干燥无序粗化2D泡沫如何响应于小的外加应力。我们发现长时间弛豫的机制是由粗化诱导的小气泡团的重排。这些研究结果是完全一致的比例定律以前来自实验蠕变数据的3D泡沫。此外，我们发现，粗化诱导的气泡重排的时间统计描述的泊松过程。
2005-12-05 cond-mat.soft
The linear viscoelastic fracture theory applies to soft solids better when they are... viscoelastic
本文提出一种基于动态力学分析数据的线性粘弹性方法，用于软固体断裂与粘附破裂分析，发现其在更具粘弹性的体系中能更好地匹配实验数据并给出物理合理的过程区尺寸。
2024-07-01 cond-mat.soft
Aspiration of biological viscoelastic drops
球形细胞聚集体是研究组织的物理和生物物理性质的体外系统。我们提出了一种新的方法来表征细胞聚集体的力学性能，使用微管吸吮技术。我们观察到两个不同的制度，一个快速的弹性形变，其次是粘性流动的吸气。我们开发了一个模型的基础上，这种粘弹性行为推导出的表面张力，粘度和弹性模量。一个主要的结果是表面张力随着施加的力而增加，解释为细胞机械感测的效果。
2010-03-23 cond-mat.soft physics.bio-ph
Non-Maxwellian viscoelastic stress relaxations in soft matter
本教程综述软材料中的非 Maxwell 线性应力松弛，梳理其物理机制、微观来源与建模方法，并提供面向多类应用的基础工具包。
2023-04-24 cond-mat.soft
Rheology of human blood plasma: Viscoelastic versus Newtonian behavior
我们研究了人血浆在剪切流和拉伸流中的流变特性。虽然我们可以确认在实验分辨率内的剪切流的牛顿行为，我们发现在毛细管破裂流变仪的纯拉伸流的血浆的粘弹性行为。在具有收缩-膨胀几何形状的微流体装置中测试血浆的粘弹性对毛细血管血流的影响。压差测量表明，等离子体具有显着的流动阻力相比，纯水。补充测量表明，等离子体的粘弹性甚至可能导致在某些条件下的粘弹性不稳定性。我们的研究结果表明，血浆的粘弹性不应被忽视，在未来的研究血液流动。
2013-02-17 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Transition from viscoelastic to fracture-like peeling of pressure-sensitive adhesives
我们调查的过程中缓慢展开的一卷典型的压敏胶，透明胶带，在其自身重量。探测剥离速度下降到nm/s的分辨率，这是三个数量级低于早期的测量，我们发现，速度仍然是非零的。此外，速度与相对湿度相关。湿度增加导致吸水，使粘合剂更弱，更容易剥离。在非常低的湿度下，粘合剂变得如此坚硬，以至于它主要弹性响应，导致类似于界面断裂的剥离过程。我们提供了一个定量的了解剥离速度在这两个制度。
2022-01-19 cond-mat.soft
Gradient flow model of mode-III fracture in Maxwell-type viscoelastic materials
我们制定了一个相场裂纹扩展模型的模式III断裂的麦克斯韦型粘弹性材料。为了描述粘弹性松弛，除了在原始弹性模型中使用的位移场和损伤相场之外，还使用了粘流应变场变量。与以前的模型中构建的机械工程界，我们的模型是基于驱动（单向）梯度流系统的物理自然系统能量的通用程序，并采用没有额外的假设，如叠加的关系，应力和应变（及其时间导数）仅适用于线性粘弹性。数值模拟表明，施加载荷和粘弹性松弛的变形增加之间的竞争决定了是否发生了明显的裂纹扩展从初始裂纹。此外，我们认为数值结果从一个充满活力的角度来看。
2019-09-28 cond-mat.soft nlin.AO
Interaction between DNA and the Hfq amyloid-like region triggers a viscoelastic response
生物分子的分子运输在生命机制中起着关键作用。然而，由于缺乏量化信息，人们对这一作用了解甚少。在这里，大肠杆菌Hfq的C-末端区域的作用和性质的报告，参与控制的DNA溶液的流动。实验方法的组合已被用来探测Hfq与DNA的相互作用，并测量复合物的流变性能。由于非共价交联的形成，形成具有温度可逆弹性模量的物理凝胶。配合物的力学响应表明它们是不均匀的软固体。我们的实验表明，Hfq的C-末端区域可能有助于基因组的机械响应。所报道的DNA-蛋白质复合物的粘弹性可能对涉及DNA或其片段的分子运输的细胞过程有影响。
2020-07-29 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
A note on the breathing mode of an elastic sphere in Newtonian and complex fluids
弹性纳米结构在流体介质中的声振动实验已被用于研究材料的机械性能，以及用于机械和生物传感。纳米结构周围的介质通常被建模为牛顿流体。然而，最近的实验表明，双锥体纳米颗粒的高频纵向振动可以在水-甘油混合物中引发粘弹性响应[M. Pelton等人，“粘弹性流动在简单的液体产生的振动纳米结构，”物理评论Lett。111，244502（2013）]。出于这些实验研究，我们首先重温一个经典的连续介质力学问题的纯径向振动的弹性球，也称为呼吸模式，在可压缩的粘性流体，然后扩展我们的分析，粘弹性介质中使用麦克斯韦流体模型。讨论了流体可压缩性和粘弹性的影响。虽然在双锥纳米粒子的纵向振动的情况下，流体可压缩性的影响被证明是可以忽略不计的，我们证明了它在弹性球的呼吸模式中起着重要的作用。另一方面，尽管振动模式不同，但球体的呼吸模式触发水-甘油混合物中的粘弹性响应，其类似于由双锥体纳米颗粒的纵向振动触发的粘弹性响应。我们还评论了流体粘弹性对声共振破坏病毒颗粒的想法的影响。
2015-06-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dual Cross-Linked Hydrogels: Linear Rheology and Fractional Calculus Modeling
NanoEngineering Group, Faculty of Mechanical Engineering, Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院机械工程学院纳米工程组）；Department of Chemical Engineering and Materials Science, Michigan State University（密歇根州立大学化学工程与材料科学系）
本研究通过双交联水凝胶和分数微积分模型，探索了其粘弹性行为并建立了量化描述框架。
2025-12-24 cond-mat.soft
Pattern formation in odd viscoelastic fluids
本文通过解析与格子玻尔兹曼模拟研究奇粘弹性流体，发现一种产生振荡涡旋阵列的图案形成不稳定性，并揭示其增长率、波长和饱和的控制因素，为生物图案形成与软活性物质奇动力学设计提供指导。
2023-10-30 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Atomistic Framework for Glassy Polymer Viscoelasticity Across Twenty Frequency Decades
University of Milan（米兰大学）；University of Göttingen（哥廷根大学）；Graz University of Technology（格拉茨工业大学）；Polymer Competence Center Leoben GmbH（莱奥本聚合物能力中心有限公司）；US Army DEVCOM Army Research Laboratory（美国陆军DEVCOM陆军研究实验室）
本文提出了一种原子框架，用于在二十个频率十倍范围内表征玻璃态聚合物的粘弹性行为，通过结合广义兰格方程和时间依赖记忆核，实现了多尺度的粘弹性响应分析。
2026-03-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Identification of structural relaxation in the dielectric response of water
一个世纪前，开创性的介电结果获得的水和n-醇引发了分子旋转扩散理论的出现，德拜认为，描述在这些液体中的主要介电吸收。比较介电，粘弹性，和光散射的结果，我们明确地表明，结构松弛只出现在水的介电谱中的高频肩。与此相反，主要的介电峰是相关的超分子结构，类似于在一元醇中观察到的德拜样峰。
2016-03-03 cond-mat.soft
Dynamic Solidification in Nanoconfined Water Films
纳米承压水层的机械性能仍然知之甚少，并继续创造相当大的争议，尽管它们的生物学和纳米技术的重要性。在这里，我们报告压缩到几个单分子层的水膜的动态纳米力学测量。我们表明，纳米承压水层的力学性能的变化显着与他们的动态状态。特别是，我们观察到一个急剧的转变，从粘性到弹性的响应，即使在非常慢的压缩速率，表明机械松弛时间显着增加，一旦水被压缩到小于3-4分子层。
2010-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effective Attractive Range and Viscoelasticity of Colloidal Gels
我们提出了一个模拟研究的胶体粒子具有很短的距离吸引力。特别是，我们调查的有效吸引力的范围和形成的凝胶的粘弹性之间的相互作用时，系统的温度足够低。使用布朗动力学模拟，我们研究了不同尺寸和相互作用范围的颗粒，并通过进行小振幅振荡和瞬态启动剪切模拟来表征凝胶的力学性能。我们发现，有效吸引范围是影响凝胶粘弹性的关键参数。储能模量和损耗模量之间的交叉频率以及在启动测试中达到最大应力的时间都是有效吸引范围的简单函数。
2013-07-13 cond-mat.soft physics.chem-ph
Externally driven condensates show translation-induced polarization, directed coalescence, and anomalous diffusion in viscoelastic media
Institute for Medical Engineering and Science, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院医学工程与科学研究所）；Department of Systems Immunology, Helmholtz Centre for Infection Research（亥姆霍兹感染研究中心系统免疫学部）；Institute for Biochemistry, Biotechnology and Bioinformatics, Technische Universität Braunschweig（布伦瑞克工业大学生物化学、生物技术及生物信息学研究所）；Lower Saxony Center for Artificial Intelligence and Causal Methods in Medicine (CAIMed)（下萨克森州医学人工智能与因果方法中心（CAIMed））
研究在外力作用下，凝聚态在粘弹性介质中表现出翻译诱导极化、定向合并和异常扩散，补充了奥斯特瓦尔德熟化和布朗运动合并机制，揭示了相分离与流体力学的竞争。
2026-03-29 cond-mat.soft
Side branched patterns, coalescence and stable interfaces during radial displacement of a viscoelastic fluid
我们探讨的界面不稳定性，结果时，牛顿流体（甘油-水的混合物，内部流体）取代粘弹性流体（致密的玉米淀粉悬浮液，外部流体）在径向Hele-Shaw细胞。随着内部流体和外部流体的粘度的比率增加，侧支化界面图案被显示成比例生长和指状聚结的更稳定的界面所取代。我们相关的平均手指间距与界面不稳定的最主要的波长，计算使用的数学模型，占粘性指混溶Hele-Shaw位移。粘度比对指间距的作用的模型预测与实验观察是密切一致的。我们的研究有助于深入了解的外部流体的粘弹性的形态和界面图案的增长的显着贡献。
2020-10-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Label-free, in situ monitoring of viscoelastic properties of cellular monolayers via elastohydrodynamic phenomena
本文提出一种集成石墨烯应变传感器的微流控平台，利用弹性流体动力学现象无标记原位测量细胞单层粘弹性，并在分钟级细胞解离和天上皮-间质转化中验证其高信噪比与机械生物标志物应用潜力。
2023-04-19 cond-mat.soft
Viscoelastic Properties of Vascular Endothelial Cells Exposed to Stretch
在本文中，我们研究细胞骨架重塑是如何与亚细胞微流变学的变化。我们分析了牛主动脉内皮细胞（BAECs）暴露于周期性，单轴拉伸的剪切和弹性模量的大小和方向性的变化。我们发现，当拉伸时，BAECs的最软的机械极化方向与拉伸方向垂直。我们假设血管内皮细胞对拉伸的反应是为了最大限度地减少细胞内对压力的反应。
2013-09-10 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Parameter-free predictions of the viscoelastic response of glassy polymers from non-affine lattice dynamics
我们研究了无定形聚合物的粘弹性响应的理论和模拟。通过考虑内应力和考虑非热非仿射理论中的瞬时简正模（INMs），我们对聚合物玻璃在非零温度下的粗粒度模拟中获得的动态粘弹性模量进行了无参数预测。理论结果表明，非常好的对应关系与流变学数据收集的分子动力学模拟超过五个数量级的频率，与一些不稳定性，积累在低频部分的玻璃化转变的方法。这些结果提供的证据表明，机械玻璃化转变本身是连续的，因此代表一个交叉，而不是一个真正的相变。在玻璃化转变温度范围内的低频储能模量的相对急剧下降可以在所提出的理论内机械地解释：低本征频率振动激发（玻色子峰和接近零的能量激发）的扩散直接导致储能模量的负非仿射贡献的快速增长。
2018-09-05 cond-mat.soft
Tunable self-emulsification via viscoelastic control of Marangoni-driven interfacial instabilities
研究提出利用高分子量聚合物引入粘弹性来主动调控液-液界面Marangoni驱动的自乳化现象，通过实验与理论分析揭示了聚合物浓度与破碎前指状物长度的定量关系，为软材料系统中的界面动力学控制提供了预测性框架。
2025-05-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Spontaneous gelation of wheat gluten proteins in a food grade solvent
将小麦面筋蛋白结构化为具有可调机械性质的凝胶将为生产富含植物蛋白的食品提供更多的通用性。面筋是一种不溶于水的强弹性蛋白质材料，很难加工。我们使用一种新的分馏程序，允许从面筋的水/乙醇可溶性蛋白质混合物，富含谷蛋白聚合物在前所未有的高比例（50%）的分离。我们在这里调查的蛋白质混合物在水/乙醇（50/50 v/v）溶剂中的悬浮液的粘弹性，并表明，在很宽的浓度范围内，它们经历了由氢键驱动的自发凝胶化。我们成功地合理化我们的数据，使用渗流模型和相关的凝胶的粘弹性，其分形维数测量散射技术。面筋凝胶显示出自愈合特性，并且其弹性平台覆盖几十年，从0.01到10000 Pa。特别地，可以生产与标准水合面筋相比非常软的凝胶。
2015-06-10 cond-mat.soft
A model of weak viscoelastic nematodynamics
本文发展了Maxwell型弱粘弹性线虫动力学的连续介质理论。它可以描述液晶聚合物单畴流动中的分子弹性效应，也可以描述单轴对称粒子在聚合物流体中悬浮时的粘弹性效应。该理论采用了弱弹性热力学势和Leslie-Ericksen-Parodi型本构方程的一般形式，同时忽略了液晶聚合物的惯性效应和Frank（取向）弹性。在一般情况下，即使是最简单的麦克斯韦模型也有许多基本参数。然而，最近发现的代数性质的代数运算揭示了一般结构的理论，并提出了它在一个简单的形式。结果表明，指向矢的演化方程也是粘弹性的。磁化的例子说明了非对称应力的作用。当没有磁场时，理论被简化为应力和指向矢都具有弛豫特性的对称流体力学情形。我们最近的弹性和粘性软变形模式的分析也扩展到粘弹性的情况下。可能的软模式的发生最大限度地减少了自由能和耗散，也显着减少了材料参数的数量。在对称线性情况下，理论明确提出了各向异性的线性记忆泛函。几个分析结果表明，丰富的行为所开发的模型预测的稳定和非稳定流在简单的剪切和简单的拉伸。
2005-07-12 cond-mat.soft
Non-Markovian modeling of non-equilibrium fluctuations and dissipation in active viscoelastic biomatter
基于一个包含示踪剂和活性粒子之间弹性耦合的哈密顿量，我们推导出一个广义Langevin模型，用于描述活性粘弹性生物物质的非平衡力学响应。我们的模型考虑了嵌入聚合物网络的幂律粘弹性响应以及活性和示踪粒子之间的非平衡能量转移。我们的频率依赖性响应函数和位置自相关函数的解析表达式同意很好的红细胞和肌动球蛋白网络与ATP的实验数据。拟合的有效活性粒子的温度，弹性常数和有效摩擦系数，我们的模型允许直接的物理解释。
2022-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-affinity and fluid-coupled viscoelastic plateau for immersed fiber networks
我们采用基于矩阵的求解器的线性流变液浸没无序弹簧网络，揭示四个不同的动态响应制度。一个制度-完全不存在于已知的真空响应-表现出耦合的流体流动和网络变形，与两个组件响应非亲和。该区域包含频率相关储能（损耗）模量中的额外平台（峰值）-在没有完全流体动力相互作用的情况下消失的特征。因此，浸没网络（如生物聚合物和水凝胶）的机械响应比以前建立的更丰富，并通过流体相互作用提供了额外的设计和控制模式。
2019-11-13 cond-mat.soft physics.bio-ph
Power Law Rheology of Folded Protein Hydrogels
研究显示，折叠蛋白质水凝胶在mesoscopic尺度上表现出独特的幂律粘弹性特性，揭示了其粘弹性质的多样性。
2022-07-27 cond-mat.soft
Interplay between optical, viscous and elastic forces on an optically trapped Brownian particle immersed in a viscoelastic fluid
我们提供了一个详细的研究之间的相互作用，出现在布朗运动的一个微米级的球浸没在一个粘弹性流体测量与光阱干涉。为了探索广泛的粘性，弹性和光学力，我们分析了两种不同的粘弹性溶液在不同的浓度，这提供了一个动态的聚合物结构周围的布朗球。我们的实验表明，取决于流体，光学力，即使很小，在低频率下轻微修改的复数模量。根据我们的研究结果，我们提出了一种替代方法来校准这种实验设置时，使用非牛顿流体。理解光学势的影响对于正确解释生物材料和生物物质的基于光学捕获探针的研究所获得的力学性质是至关重要的。
2016-09-22 cond-mat.soft physics.bio-ph
