Mode Coupling and Dynamical Heterogeneity in Colloidal Gelation: A Simulation Study
我们目前的模拟结果解决有吸引力的相互作用接近凝胶化的胶体系统的动力学。我们的相互作用也有一个软的，长距离的排斥障碍，抑制液-气型相分离在长波长。这里提出的新结果提供了进一步的权重，从我们以前的模拟工作中出现的一个有趣的图片相同的系统。而模式耦合理论（MCT）提供了良好的定量结果的衰减器，更仔细的检查的动力学揭示了一个双峰人口的快速和慢速粒子具有很长的交换时间尺度。这种群体分裂代表了一种特殊形式的动态异质性（DH）。虽然DH通常与玻璃中的激活跳跃和/或促进的动力学相关联，但是这里观察到的DH形式在性质上可能更集体并且与静态（即，结构）异质性。
2004-09-29 cond-mat.soft
Static and dynamic heterogeneities in irreversible gels and colloidal gelation
我们比较了不可逆凝胶，胶体凝胶，玻璃和自旋玻璃的慢动力学通过分析所谓的非线性动力学磁化率的行为，一个数量通常被引入到定量表征的动力学不均匀性。在玻璃中，这个量通常随着时间的推移而增长，达到最大值，然后在很长时间内减小，这是由于动态不均匀性的瞬态性质和不存在发散的静态相关长度。我们最近表明，在不可逆的凝胶的动态磁化率，而不是时间的增加函数，在自旋玻璃的情况下，并趋于渐近的平均集群大小。在分子动力学模拟的基础上，我们发现在胶态凝胶中，当团簇不是永久性的，在很低的温度和体积分数下，即当键的寿命远大于结构弛豫时间时，非线性磁化率具有与不可逆凝胶相似的行为，然后，在更高的体积分数下，通过朝向玻璃形成液体的行为的交叉。
2006-12-20 cond-mat.soft
Correlated rigidity percolation and colloidal gels
刚性逾渗（RP）发生时，机械稳定性出现在无序网络中的约束或组件添加。在这里，我们讨论RP与结构相关性，在经典理论中忽略的影响，虽然相关的许多液体到无定形固体的转变，如胶体凝胶化，这是由于有吸引力的相互作用和聚集。使用晶格模型，我们表明，结构的相关性移动RP到较低的体积分数。通过分子动力学模拟，我们表明，在胶体凝胶化的吸引力增加结构相关性，从而降低RP过渡，同意与实验。因此，胶体凝胶化可以理解为RP转变，但发生在体积分数远低于经典RP预测的值，由于有吸引力的相互作用，诱导结构相关性。
2018-07-23 cond-mat.soft
Model for reversible colloidal gelation
我们报告了一个数值研究，涵盖了广泛的包装分数$ϕ$和温度$T$，通过一个方阱势补充的最大数量的键合相互作用的额外约束质点系相互作用的系统$n_{\rm max}$。我们表明，当$n_{\rm max}<6$，液-气共存区域收缩，使访问低$ϕ$的动态可以遵循低$T$没有干预相分离的区域。我们表征这些逮捕状态在低密度（凝胶状态）的结构和动力学减慢，指出功能是非常不同的标准玻璃态观察到高$ϕ$值。
2005-06-03 cond-mat.soft
Simulation study of Non-ergodicity Transitions: Gelation in Colloidal Systems with Short Range Attractions
利用计算机模拟研究了具有短程吸引力的胶体体系中的凝胶转变。一个胶体聚合物混合物进行了建模，并与模式耦合理论的预期和其他系统（硬球和Lennard Jones）的结果进行了比较。采用自中间散射函数和均方位移作为主要动力学量。研究了两种不同的胶体填充组分。对于较低的填充分数，$α$标度成立和关联函数的波矢分析表明，凝胶化是一个有规律的非遍历性过渡内MCT。这种新的非遍历性转变的主导机制被确定为由短程吸引引起的成键。的时间尺度和扩散系数也定性地显示预期的行为，虽然不同的指数被发现的幂律发散这两个数量。非高斯参数也进行了研究和非常大的修正高斯behaviors.The系统具有较高的胶体包装分数显示附近的高阶奇异性的迹象，导致$α$缩放失败，但非遍历性转变的一般预期仍然成立。
2002-11-05 cond-mat.soft
From Double Colloidal Networks to Core-Shell and Mixed Composites through Sequential Gelation
Northeastern University（东北大学）
研究通过模拟双组分胶体系统的顺序凝胶过程，展示通过时间控制和物种间相互作用可构建不同网络结构，包括双网络、混合及核心-壳层复合材料。
2026-03-30 cond-mat.soft physics.app-ph
Colloidal gelation, percolation and structural arrest
利用分子动力学方法，研究了一个基于吸引力和排斥力竞争的胶体悬浮模型系统。在低温下，弛豫时间$τ$首先作为体积分数$ϕ$的函数以幂律增加，然后，由于键合结构的有限寿命，其偏离该临界行为。我们发现，在低温和低体积分数的胶体凝胶化是至关重要的跨越长寿命集群的形成有关。除了同意在不同的胶体系统中的实验结果，我们的研究结果揭示了新的长寿命键的形成和拥挤的胶体结构逮捕的颗粒所发挥的不同作用。
2005-10-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Colloidal gelation and non-ergodicity transitions
在结构弛豫的模式耦合理论（MCT）框架内，研究了具有强短程吸引力的胶体颗粒稀悬浮体系中非遍历性相变的机制和性质。结果建立在维里膨胀的颗粒与硬核和相互作用，通过一个有吸引力的方阱势，并讨论了它们的相关性胶体凝胶化。
1999-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Colloidal Gels: Equilibrium and Non-Equilibrium Routes
我们试图根据胶体-胶体相互作用对不同的胶体凝胶进行分类。我们主要区分非平衡和平衡路线凝胶化，前者的情况下被奴役热力学相分离，而后者是个性化的竞争相互作用和补丁胶体的框架。重点放在最近的数值模拟胶体凝胶化和他们的连接到实验。最后，我们强调了不同凝胶类型的典型特征，在实验中更详细地观察。
2007-06-12 cond-mat.soft
Hydrodynamics strongly affect the dynamics of colloidal gelation but not gel structure
具有强烈短程吸引力的胶体颗粒可以形成凝胶。我们模拟这个过程中没有和流体动力学相互作用（HI），使用格子玻尔兹曼方法来解释存在的热化溶剂。我们表明，HI加速和减慢凝胶化在低和高体积分数，分别。这两个制度之间的过渡是与存在的一个淬火后不久，系统的集群。然而，当我们比较凝胶在匹配的“结构年龄”，我们发现几乎没有区别的结构与HI。我们的结果解释了文献中长期存在的未解决的冲突。
2018-11-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Role of cross-links in bundle formation, phase separation and gelation of long filaments
我们预测的热力学和结构行为的解决方案的长交联长丝。我们发现，在平均场水平下，自组装结的熵诱导细丝之间的有效吸引力，可以导致相分离成一个连接的网络，在平衡与稀相。在链或交联密度增加时，或随着温度降低，也可以在非热力学转变中形成连接网络。对于刚性杆，在低温下，我们预测从各向同性网络的过渡，各向异性束的杆紧密结合的交联，这是由杆之间的交联分布的构型熵之间的相互作用触发，和杆的旋转和平移熵。
2004-06-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear-Induced Structural Convergence but Formation-History-Dependent Yielding in Sequentially Gelled Binary Colloidal Networks
Northeastern University（东北大学）
通过粒子模拟研究顺序凝胶化二元胶体网络，发现稳态剪切驱动不同初始形态趋同，但屈服行为仍依赖于凝胶化延迟时间和种间吸引力强度，表明存在持久的流变记忆。
2026-06-04 cond-mat.soft
Gelation as condensation frustrated by hydrodynamics and mechanical isostaticity
胶体凝胶具有独特的机械和运输性能，这源于其双连续性，其中胶体网络与粘性溶剂交织在一起，并且在食品、化妆品、建筑材料和医疗应用（例如软骨替代品）中发现了许多应用。到目前为止，我们对胶体凝胶化过程的理解仅限于长时间的动力学效应，其中凝胶化被视为被玻璃化转变中断的相分离过程。然而，这幅图忽略了两个重要的影响：流体动力相互作用的影响，以及机械稳定性的出现。与共聚焦显微镜实验，在这里，我们成功地遵循凝胶化的整个过程与单颗粒分辨率，产生时间分辨的措施，从一开始的聚集过程的内应力和粘弹性。首先，我们证明了液体组分的不可压缩性质限制了相分离的初始阶段，有助于形成一个可压缩的网络。然后，我们表明，这个网络是不机械稳定的，并经历由自生内应力驱动的重排。最后，我们表明，机械亚稳性仅在局部均衡环境渗流后才达到，证明均衡性是凝胶稳定性和承载能力的必要条件，而不是玻璃化转变。我们的工作揭示了除了传统的纯粹的平衡热力学图片的凝胶动量守恒的关键作用。
2018-04-12 cond-mat.soft
Crystallization and gelation in colloidal systems with short-ranged attractive interactions
本文系统地研究了短程吸引胶体体系的平衡相图与非平衡相图之间的关系。使用Monte Carlo和布朗动力学模拟，我们发现一个窗口的增强结晶，这是有限的，在高的相互作用强度的动力学放缓，并在低的相互作用强度的高成核势垒。我们发现，通过两个阶段的结晶过程中的亚稳态气-液双节点的结晶是增强。首先，观察到稠密液体的形成，其次晶体在稠密流体内成核。此外，我们发现，在低胶体包装分数的流体的集群，并在较高的胶体包装分数的一个deletating网络由于逮捕气-液相分离，我们确定与凝胶化。我们发现，这种逮捕是由于结晶在低相互作用能，它是由在高相互作用强度的动力学减慢。同样，我们观察到，在低胶体填充分数形成的集群是结晶在低的相互作用能，但在高的相互作用能玻璃。星系团在相遇时合并。
2008-10-02 cond-mat.soft
Network formation and relaxation dynamics in a new model for colloidal gelation
我们调查凝胶形成从平衡溶胶相在一个简单的模型，具有（胶体）凝胶形成系统的特点，在有限的温度。在低体积分数和低温下，颗粒通过长寿命键连接并形成开放的交联网络。通过分子动力学模拟，我们研究了凝胶网络的键和节点的寿命，以便将这些量与观察到的复杂的弛豫动力学联系起来。
2007-08-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Slow dynamics in gelation phenomena: From chemical gels to colloidal glasses
我们在这里讨论的结果的3D蒙特卡罗模拟的最小晶格模型的凝胶系统。我们专注于动力学，调查通过时间的自相关函数的密度波动和粒子的均方位移。我们从化学凝胶化的情况下，即与永久键，我们的特征的临界动力学所确定的形成的聚合物凝胶中的实际观察到的，作为一个集群。通过适时地引入有限的键寿命$τ_b$的动态显示相关的变化，并最终开始的玻璃态。这已被解释在交叉动力学更典型的胶体系统和一个新的连接之间的经典凝胶化和最近的结果胶体系统的建议。通过系统地比较结果的情况下，永久债券有限的债券寿命，交叉和玻璃状制度可以理解的有效集群。
2004-02-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Decoupling the effects of shear and extensional flows on the alignment of colloidal rods
纤维素纳米晶体（CNC）可以被认为是模型胶体棒，并在形成具有定制各向异性的软材料方面具有实际应用。在这里，我们采用了两个对比的微流体装置，定量阐明剪切和拉伸流动的稀释CNC分散体的对齐的作用。流场的微观粒子图像测速仪的表征耦合到流致双折射分析，以量化的变形率-对齐关系。CNC对线所需的变形率在拉伸时比剪切时小4 $\times$。延伸中的对齐与变形速率大小无关，但与流动的对齐为0 $^\circ$或90 $^\circ$，取决于其符号。在剪切流动中，随着变形速率的增加，胶体棒逐渐朝向0 $^\circ$取向。我们的研究结果解耦的剪切和拉伸运动学在对齐胶体棒的影响，建立连贯的指导方针，结构化软材料的制造。
2020-09-18 cond-mat.soft
Anisotropic viscoelastic phase separation in polydisperse hard rods: non-sticky gelation
将系统旋节线分层成具有非常不同粘度的两相导致粘弹性网络，即凝胶。在这里，我们考虑在一个胶体系统，其中一个阶段是一个具有强烈的各向异性粘度的双相液晶的分层。我们结合实空间分析的海泡石粘土系统的分子动力学计算机模拟。我们发现了一个长寿命的网络，具有胶体凝胶的许多特征。值得注意的是，各向异性的粘度意味着流动是可能的，但只能沿着网络，从而保持其结构，导致一种新形式的各向异性凝胶。我们的系统呈现出另一种新颖的性质，因为它由硬颗粒组成。因此，我们的动态各向异性凝胶在粒子之间没有吸引力的情况下形成。因此，我们表明，我们的新系统表现出凝胶化的成分，并得出结论，它代表了一类新的材料，\emph{non-sticky}凝胶中的吸引力不存在。
2018-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structure, dynamics and phase behavior of short rod inclusions dissolved in a colloidal membrane
溶解在各向异性准二维膜中的包裹体获得了新的相互作用类型，可以驱动复杂结构和图案的组装。我们研究了由长杆和短杆的二元混合物组成的胶体膜，使得长杆与短杆的长度比约为2。在非常低的体积分数下，短杆通过强烈锚定到膜聚合物界面而溶解在长杆的膜中。在更高的分数，溶解的短杆相分离的背景膜，创建一个复合结构的双层液滴富含短杆共存的背景单层膜。这些结果表明，胶体膜作为一个通用的平台，用于组装软材料，同时提供了新的见解普遍膜介导的相互作用。
2019-06-15 cond-mat.soft
Isosbestic points in time resolved SAXS: from spectroscopic analogy to model free structural markers during colloidal gelation
Le Mans Université（勒芒大学）；SWUST（西南科技大学）；Northeastern University（东北大学）；University of Minho（米尼奥大学）
研究了胶体凝胶化时时间分辨小角X射线散射中等吸收点的物理意义，发现两个等吸收点反映基本结构约束，通过分解Porod不变量定义无量纲参数，建立无模型框架，阐明其在软物质转变中的作用。
2026-07-22 cond-mat.soft
Hard colloidal rods near a soft wall: wetting, drying, and symmetry breaking
在Onsager的密度泛函理论，我们探讨的热力学和结构性质的各向同性和粘性流体的硬针状胶体接触的硬基板上涂有软短程吸引或排斥层。作为软相互作用的范围和强度的函数，我们发现润湿和干燥的过渡，预干燥线，和从单轴到双轴的润湿和干燥膜的破胶过渡。
2006-01-23 cond-mat.soft
Microstructural understanding of the length and stiffness dependent shear thinning in semi-dilute colloidal rods
含有低浓度细长胶体棒的复杂流体可以显示出高粘度，而需要很少的流量来稀释流体。这一特征使得细长棒在工业应用和生物学中成为必不可少的成分。虽然这种行为强烈依赖于杆的长度，到目前为止，没有直接的关系可以确定。我们采用了一个图书馆的丝状病毒研究杆的大小和灵活性的零剪切粘度和剪切稀化行为的影响。流变学和小角度中子散射数据进行比较，理想的刚性棒，其中包括一个完整的剪切诱导膨胀的限制的标准理论的修订版。虽然较早预测的长度独立的前因子的限制旋转扩散系数被证实通过改变杆的长度和浓度，修改后的理论正确预测的剪切稀化行为以及潜在的取向顺序。这些结果可以直接应用于了解基于棒状胶体的多种体系和设计新材料。
2019-10-18 cond-mat.soft
Shear induced tuning and memory effects in colloidal gels of rods and spheres
剪切历史在确定胶体凝胶的线性和非线性流变响应中起着重要作用，并且可以用于调整其结构和流动性质。胶体颗粒纵横比的增加降低了临界体积分数的凝胶化由于颗粒排除体积的增加。使用流变学和共聚焦显微镜的组合，我们调查的稳定和振荡的预剪切历史上的结构和流变性的胶体凝胶形成的二氧化硅球和杆的长度L和直径D（L/D = 10）分散在11 M氯化铯溶液的效果。我们使用无量纲梅森数Mn（= F_visc./ F_attr.）比较稳定和振荡预剪切对凝胶粘弹性的影响。我们发现，在中间锰预剪切后，有吸引力的球凝胶表现出加强，而有吸引力的棒凝胶表现出减弱。有吸引力的棒的凝胶的流变成像表明，在中间Mn，振荡预剪切诱导大的紧凑的棒簇的凝胶微结构中，相比稳定的预剪切。我们的研究突出了颗粒形状对流动和剪切停止后的粘弹性下的凝胶结构的影响。
2022-07-11 cond-mat.soft
Imprinting Macroscopic Fracture during Gelation: A Mechanism for Tuning Colloidal Gels
ENSL, CNRS, Laboratoire de physique（法国国家科学研究中心物理实验室）；Department of Polymer Engineering, IPC, University of Minho（米尼奥大学高分子工程系）；Institut Universitaire de France (IUF)（法兰西学院）
研究发现非线性剪切可永久改变胶体凝胶的粘弹性质，通过印刻宏观裂纹模式调节其性能。
2026-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elementary edge and screw dislocations visualized at the lattice periodicity level in smectic phase of colloidal rods
我们报告的识别和定量表征的基本边缘和螺旋位错在胶体近晶相的尖端标记棒。由于微米层间距，直接可视化的位错已在\textit{smectic periodicity scale}通过光学荧光显微镜。结果，刃型位错周围的位移场已被实验建立，并与弹性理论预测的轮廓进行了比较。初级螺旋位错也已被证实，其核心尺寸以及\textit{in situ}旋向已被确定。在单个颗粒水平上进行的自扩散实验揭示了第一次向列型或“熔化”的缺陷核心排序。
2018-08-02 cond-mat.soft
Dynamics of colloidal rods rotating in viscoelastic media
本研究实验发现粘弹性介质中铁磁胶体棒在远高于失步频率的旋转磁场下仍保持旋转，通过含记忆效应的模型解释该现象，推导了高频取向解析式，为微流变参数提取提供新方法。
2024-08-19 cond-mat.soft
Collective Diffusion of Colloidal Hard Rods in Smectic Liquid Crystals: Effect of Particle Anisotropy
利用计算机模拟研究了不同长径比的胶体硬棒近晶A型液晶的层间扩散。近晶相的层状排列产生跳跃型扩散，由于永久障碍和瞬态笼的存在。值得注意的是，我们检测到的层间棒沿cross-director合作移动组成的串状集群。此外，我们发现，在平衡近晶相的结构弛豫显示出有趣的相似之处，与平衡外的过冷液体，虽然有粒子动力学被困在瞬态，而不是永久的笼子。此外，在固定的包装分数，我们发现，势垒高度增加，增加颗粒的各向异性，因此动力学是更不均匀和非高斯的较长的棒，产生较低的扩散系数沿的cross-director和较小的集群的层间颗粒，移动不太合作。在固定的势垒高度，动力学变得更加非高斯和异质性的较长的杆，移动更多的集体引起更高的扩散系数沿cohesive导演。
2010-04-16 cond-mat.soft
Self-diffusion in isotropic and liquid crystalline phases of fd virus colloidal rods: a combined single particle tracking and differential dynamic microscopy study
该研究联合SPT和DDM分析fd病毒胶体棒从稀液体到向列、近晶相的自扩散动力学，并给出近晶相长时间扩散系数等新认识。
2025-01-09 cond-mat.soft
Alignment of colloidal rods in crowded environments
了解胶体棒在聚合物溶液中的流体动力学排列是制造结构有序材料的关键。如何聚合物拥挤影响悬浮胶体棒的流动诱导对齐仍然不清楚，当棒和聚合物共享相似的长度尺度。我们解决这个问题，通过分析拥挤的聚合物溶液中悬浮的胶体棒的对齐，并与拥挤的情况下，由额外的胶体棒在纯溶剂中提供比较。我们发现，聚合物动力学支配的剪切诱导的排列的胶体棒悬浮在聚合物溶液中的发病，和棒的排列的控制参数是Weissenberg数，量化的弹性响应的聚合物施加流。此外，我们发现，随着剪切速率的增加，胶体排列遵循一个普遍的趋势，是独立的周围拥挤的环境。我们的研究结果表明，在聚合物溶液中的胶体棒对齐可以预测的基础上的临界剪切速率，聚合物线圈变形的流动，帮助各向异性材料的合成和设计。
2022-05-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Surface freezing and a two-step pathway of the isotropic-smectic phase transition in colloidal rods
我们研究的各向同性近晶相变在胶体棒/聚合物混合物的动力学可视化个别近晶层。首先，我们表明，体各向同性近晶相变之前的准二维近晶相润湿各向同性近晶界面的表面冻结过渡。接下来，我们确定了一个两步动力学途径形成的散装近晶相。在第一步中，形成亚稳态各向同性-均质界面。该界面被表面诱导的近晶相润湿。在随后的步骤中，近晶层在该表面相中成核并生长成各向同性体相。
2003-08-26 cond-mat.soft
Long-time relaxation dynamics in nematic and smectic liquid crystals of soft-repulsive colloidal rods
了解胶体悬浮液的弛豫动力学对于确定影响其组分流动性的元素，评估其在相关时间和长度尺度上的宏观响应，从而揭示其在配方工程中开发的基本原理至关重要。在这项工作中，我们专门评估的影响，长程有序的软排斥棒状颗粒，这是能够自组织成的近晶液晶相的悬浮液的弛豫动力学。通过进行动态蒙特卡罗模拟，我们分析了平移和取向顺序对棒沿背景相形态所施加的相关方向的扩散的影响。为了提供一个清晰的画面所产生的动力学，我们评估它们对温度的依赖性，这可以显着地确定系统弛豫的响应时间和杆的自扩散系数。范霍夫关联函数的计算使我们能够识别扩散速度明显快于平均值的棒的存在，并且其浓度可以通过适当的温度选择来精确地调节。
2021-10-04 cond-mat.soft
Acoustic monitoring of the gelation of a colloidal suspension
因为它们对材料的机械性能敏感，甚至可以在不透明的系统中传播，所以声波在许多领域为我们提供了强大的表征工具。常见的技术主要依赖于飞行时间测量，不利用频谱内容：然而，声速和衰减谱包含丰富的信息。这样的声学光谱已经存在，并允许检索关于众所周知的物理化学系统的微妙信息，但建模对于工业系统来说变得遥不可及。在这篇文章中，我们使用一个简单的经验方法来监测二氧化硅悬浮液的凝胶化：我们表明，从声学测量获得的凝胶化时间与更常规的流变学表征确定的成正比。因此，这样的结果开辟了现场监测的时间演变系统在工业环境中的声学方法。
2022-11-03 cond-mat.soft physics.app-ph physics.chem-ph
A quest for shear banding in ideal and non ideal colloidal rods
我们使用流变学、小角中子散射和激光多普勒测速相结合的方法，评估了在非常接近各向同性旋节线的稳态剪切下半稀棒状胶体悬浮液剪切带形成的可能性。采用模型系统，其允许颗粒的长度和刚度变化。流变学特征表明，这些系统在中等剪切速率下强烈剪切稀化。结果表明，最长和最灵活的杆进行最强的剪切变稀，并有最大的潜力，形成剪切带。虽然我们发现一个小的，但显着的梯度的取向序参量整个间隙的剪切细胞，没有剪切带过渡是听话的在该地区的中间剪切速率。在很低的剪切速率下，梯度条带和壁面滑移同时发生，但剪切带随时间的推移是不稳定的。
2018-11-30 cond-mat.soft
Nonequilibrium continuous phase transition in colloidal gelation with short-range attraction
吸引力的胶体颗粒动态逮捕到平衡结构，称为凝胶化，是生物物理学，材料科学，纳米技术，食品和化妆品应用的核心，但缺乏完整的理解。特别是，对于中间粒子密度和吸引力，结构形成过程仍然不清楚。在这里，我们表明，短程吸引粒子的凝胶化是由一个非平衡渗流过程。我们结合实验临界Casimir胶体悬浮液，数值模拟和分析建模与主动力学方程表明，集群的大小和相关长度发散指数分别为1.6和0.8，符合渗流理论，而细致平衡的颗粒附着和脱离过程被打破。簇质量表现出幂律分布与指数-3/2和-5/2之前和之后的渗流，预测的解决方案的主动力学方程。这些结果揭示了一个非平衡连续相变统一的结构逮捕和屈服到相关的框架。
2020-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced tunneling conductivity induced by gelation of attractive colloids
我们表明，通过导电胶体颗粒的凝胶的形成导致体积电导率的显着增强，由于粒子间的电子隧穿，结合预测从分子动力学模拟与结构测量在实验胶体系统。我们的研究结果表明，胶体凝胶化可以作为一种通用的路线，以巨大的电导率增强，并提出了一种可行的方法，开发廉价的材料，具有新的性能和低金属含量。
2013-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Depletion driven adsorption of colloidal rods onto a hard wall
在杆和小聚合物线圈的混合悬浮液中，杆吸附到与悬浮液接触的硬壁上。这种吸附是在低密度杆极限下研究的。它是由耗尽力驱动的，并且对于长杆比对于球体强得多。这是通过精确的，数值的，计算和近似理论。
1997-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shape Elasticity in Colloidal Bent-Core Liquid Crystals
研究胶体弯曲核心液态晶体中形状弹性对各向同性、向列扭弯和层状展开弯有序状态的影响。
2026-01-07 cond-mat.soft
Nonequilibrium master kinetic equation modelling of colloidal gelation
我们提出了一个详细的研究过程中的动力学集群的增长过程中的弱吸引力的胶体粒子的凝胶化临界Casimir吸引力的胶体系统，模拟和分析理论的实验装置。在实验和模拟中，我们遵循的平均配位数的粒子在集群的增长过程中，以确定一个吸引力的强度独立的集群演化作为平均配位数的函数。我们将这种集群的演变动力学的附着和分离率的颗粒和颗粒集群。我们发现，单粒子脱离占主导地位，在相关的弱吸引力强度制度，而协会率几乎是独立的集群大小。利用单粒子解离速率和与尺寸无关的缔合速率的极限，我们解析求解团簇生长的主动力学方程，预测幂律团簇质量分布与指数$-3/2$和$-5/2$凝胶化前后，分别与实验和模拟数据一致。这些结果表明，所观察到的临界Casimir诱导的凝胶化是一个二级非平衡相变（打破细致平衡）。与此相一致的情况下，最大的集群的大小观察到偏离幂律指数根据三维渗流接近临界平均配位数。
2021-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A unifying model for chemical and colloidal gels
我们研究了胶凝系统的慢动力学的最小统计力学模型的立方晶格上的MonteCarlo模拟。通过适当地改变一些模型参数，我们能够描述一个交叉的化学凝胶化行为的动力学更典型的胶体系统。结果表明，一个新的连接连接经典的凝胶化，最初描述的弗洛里，最近的结果胶体系统。
2003-07-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Clustering and gelation of hard spheres induced by the Pickering effect
用布朗动力学方法模拟了硬球颗粒和模型乳状液滴的混合物。我们发现，除了非润湿乳液液滴的悬浮液中的纯硬球可以导致气-液和液-固相分离。此外，我们还发现了硬球团簇的稳定流体。稳定性是由于当液滴表面完全被胶体颗粒覆盖时发生的吸引力的饱和。在较大的乳液液滴密度的渗滤过渡观察。由此产生的胶体颗粒网络显示出胶体凝胶的典型动力学和机械性能。该模型的结果与最近的实验结果定性一致[E. Koos和N. Willenbacher，Science 331，897（2011）]在胶体颗粒和两种不混溶流体的混合物中。
2012-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Hydrodynamic Stability Criterion for Colloidal Gelation under Gravity
本文通过布朗动力学与格子玻尔兹曼模拟，研究重力对胶体凝胶形成过程的影响，提出基于新生团簇加速沉降的稳定性判据，并分析了临界体积分数以上凝胶网络力学主导的沉降行为及最终沉积物状态。
2023-03-24 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Aggregation of self-propelled colloidal rods near confining walls
利用布朗动力学和动力学密度泛函理论研究了封闭通道中自推进胶体棒的非平衡集体行为。我们观察到一个聚集的过程中，杆自组织成瞬态堵塞集群在通道壁。在这个过程的早期阶段，形成了快速增长的刺猬状集群，它们基本上是不动的。在后期阶段，这些簇中的大多数溶解并移动成滑动通过壁的线化聚集体。
2008-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
All twist and no bend makes raft edges splay: Spontaneous curvature of domain edges in colloidal membranes
采用理论和实验相结合的方法，我们研究了由不同长度的刚性杆组成的胶体膜中两个不混溶域之间的界面。刚性杆包装的几何考虑意味着，足够短的杆在长杆的背景膜的域是更容易扭曲比相反的结构，在短杆膜背景的长杆域。在域间边缘的倾斜力张开，这反过来又表现为一个自发的边缘曲率，其能量由组成杆的长度不对称性控制。这样的倾斜曲率耦合在域间边缘的热力学模型解释了一些实验观察，包括非单调依赖的域半径的边缘扭曲，和环形域的长杆。我们的工作展示了二维流体中取向和组成自由度之间的耦合如何产生域的复杂形状和热力学，类似于3D流体囊泡中的形状转变。
2019-08-27 cond-mat.soft
Viscoelasticity of a colloidal gel during dynamical arrest: evolution through the critical gel and comparison with a soft colloidal glass
我们考虑剪切流动停止后悬浮液中胶体颗粒的凝胶化。粒子聚集是由一个温度可调的吸引力的潜力，控制在等温条件下的集群的增长。一系列的频率分辨时间扫描被用来系统地重建作为时间和温度或吸引力强度的函数的频率相关的动态模量。数据显示凝胶化的典型特征，在随温度呈指数变化的特征凝胶化时间$t_g$之后，凝胶化从流体状态突然转变为动态停滞的凝胶状态，并且用于将系统的演变折叠到通用曲线上。我们观察临界凝胶的粘弹性，其中我们发现$G'(ω)\approxeq G''(ω)\sim ω^{n_c}$，其中$n_c=0.5$在所有吸引力强度的窄时间窗内。我们测量的动态临界指数的$κ=0.25$这是类似的交联聚合物凝胶中观察到的。因此，接近临界凝胶的方法由$η_0\sim-ε^{-s}$和具有$s=z=2$的$G_e\simε^z$控制，其中$ε=p/p_c-1$是到凝胶点的距离。值得注意的是，近临界凝胶的松弛模量在所考虑的温度范围内是相同的，其中$G(t)\approx0.33t^{-0.5}$。这表明一个潜在的强相似性的凝胶结构的吸引力强度考虑的制度，尽管聚集动力学的差异。我们将这些发现与胶体玻璃的行为进行动态逮捕，没有观察到临界状态和逮捕时间的系统显示了显着的频率依赖性。这些研究结果突出了胶体凝胶和玻璃之间的潜在结构差异，这些差异表现在它们在液体到固体转变附近的动力学性质上。
2014-01-30 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
Transient Chirality in the Gelation of Adhesive Spinner Monolayers
本研究通过大规模流体动力学模拟发现，粘性旋转体单层在凝胶化早期表现出瞬态结构手性，但在动力学冻结后手性消散并形成常规凝胶结构，尽管无奇机械响应，其弹性模量和凝胶化时间仍可通过旋转活性调节，为可编程软材料设计提供了新途径。
2025-04-29 cond-mat.soft
Reversible gelation and dynamical arrest of dipolar colloids
我们使用分子动力学模拟的一个简单的模型表明，分散体的轻微拉长的胶体颗粒与长程偶极相互作用，如铁磁流体，可以形成一个物理（可逆）凝胶在低体积分数。在冷却时，粒子首先自组装成交联链的瞬时交联网络，然后在低得多的温度下，经历动力学转变到具有破坏遍历性的动态捕获状态。从瞬态到冻结凝胶的这种转变的特征在于动态特征，这让人想起在更密集的分散体中的堵塞。
2007-03-06 cond-mat.soft
Gelation and Re-entrance in Mixtures of Soft Colloids and Linear Polymers of Equal Size
本研究通过粘弹性与小角X射线散射实验，揭示等尺寸星形软胶体与线性聚合物混合物随聚合物含量增加呈现液体—凝胶—重入液体转变，并以耗尽力、去溶胀和网孔效应解释其机理。
2023-02-02 cond-mat.soft
Orientational order of carbon nanotube guests in a nematic host suspension of colloidal viral rods
为了研究二元双分散体系中细长粒子取向度之间的耦合关系，将表面活性剂稳定的单壁碳纳米管（CNTs）加入到胶体杆状病毒的双分散体系中，利用偏振拉曼光谱和光学双折射分别测量了主客体体系中两组分的取向序参量.因此，我们的系统允许我们探测客体颗粒（CNT）比FD病毒宿主颗粒更短更薄的情况。我们表明，在整个碳纳米管的顺序度是系统小于FD病毒颗粒的。这些测量结果与Onsager型第二病毒理论的预测非常一致，该理论明确包括病毒颗粒的灵活性和CNT的多分散性。
2013-06-23 cond-mat.soft
Unraveling the impact of competing interactions on non-equilibrium colloidal gelation
本文数值模拟短程吸引与长程排斥竞争的带电胶体，揭示其从无序团簇到网络再到手性刚性团簇的重入转变及等静压渗流机制。
2025-05-12 cond-mat.soft
Nematic phase transitions in mixtures of thin and thick colloidal rods
我们提出了第一个实验测量的各向同性和双相的混合物薄，带电半柔性FD病毒，厚，FD-PEG创建共价接枝聚（乙二醇）的FD，杆的表面。FD-PEG是空间稳定的，其相行为与离子强度无关。FD充电。因此，通过改变fd和fd-PEG的混合物的离子强度，仅裸fd棒的有效直径改变，随后将有效直径比（d=D_fd-PEG/D_fd）从3.7改变至1。在溶液中，FD和FD-PEG的二元混合物显示出各向同性的，双相的和向列相共存的浓度增加。我们测量的二元相图的组成，总浓度和离子强度的函数。我们发现了一个较低的临界点，在向列相-非向列相共存的区域，这是以前没有观察到的。这些实验结果解决了文献中关于向列相分离随浓度变化的争论。实验结果定性描述的重新缩放Onsager型理论的二元棒混合物的相行为。
2004-09-15 cond-mat.soft
Controlling Porosity in Supraparticles Composed of Colloidal Rods and Spheres
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.（德累斯顿莱布尼茨聚合物研究所）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Auburn University（奥本大学）
通过模拟研究棒状和球形胶体颗粒在液滴干燥过程中组装成超颗粒，选择性移除一种颗粒后形成多孔结构，发现剩余颗粒形成连通网络，孔隙率受颗粒尺寸和形状影响。
2026-06-16 cond-mat.soft
Simultaneous polydirectional transport of colloidal bipeds
对胶体颗粒运动的详细控制在胶体科学的许多应用中是相关的，例如芯片实验室设备。在这里，我们使用外部磁场将顺磁性胶体球组装成几种长度的胶体棒。棒位于方形磁性图案上方，并通过外部磁场方向的调制进行传输。杆的行为就像两足动物在图案上方行走。根据其长度，两足动物在图案上方执行拓扑上不同的受保护行走类。我们证明，它是可能的设计并行多向调制回路的外部领域，命令多达六个类的两足动物走在不同的预先设计的路径。我们使用这种平行的多方向回路来诱导反应物两足动物的碰撞，它们向较大的两足动物的聚合加成反应，产物两足动物与离析物的分离，不同产物两足动物的排序，以及由几个不同字母组成的单词的平行书写。
2020-09-29 cond-mat.soft
Theoretical calculation of the phase behavior of colloidal membranes
我们制定了一个密度泛函理论，描述了硬棒和耗尽聚合物的相行为，实现在最近的实验中悬浮液的\emph{fd}病毒和非吸附聚合物。该理论预测的相对稳定性的微滴，堆叠的近晶柱，和最近发现的相孤立的单分子层的棒，或胶体膜。我们发现，一个最小的棒的纵横比所需的胶体膜的稳定性和集体突起起伏是稳定这一阶段的主导作用。理论预测与实验和计算结果定性一致。
2011-07-11 cond-mat.soft
