Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2409.05765v1

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 软凝聚态物理

arXiv:2409.05765v1 (cond-mat)
[提交于 2024年9月9日 ]

标题: 混合双网络水凝胶屈服的机制起源

标题: Mechanistic Origins of Yielding in Hybrid Double Network Hydrogels

Authors:Vinay Kopnar, Adam O'Connell, Natasha Shirshova, Anders Aufderhorst-Roberts
摘要: 混合双网络水凝胶是一类由瞬时和永久交联的聚合物网络组成的材料,表现出增强的韧性,这种韧性被认为是由瞬时聚合物网络的屈服所控制的。 这两个聚合物网络在这一屈服转变中的精确作用及其相互作用仍然是一个开放性问题,我们通过构建一系列水凝胶设计来解决这个问题,在这些设计中,两个聚合物网络内部及之间的相互作用被系统地抑制或增强。 我们使用大振幅振荡剪切流变学(LAOS)对每种水凝胶设计进行表征。 通过弹性应力检查不同水凝胶设计中的屈服现象,我们阐明了混合双网络水凝胶表现出两步屈服行为,这源于瞬时交联的存在。 检查每个振荡周期内的流变响应以及不同水凝胶设计之间的响应,我们表明瞬时网络中的微观结构变化在这一屈服的第二阶段中起着关键作用。 我们认为,屈服的第一步是由两种聚合物网络之间的分子间相互作用决定的,我们通过系统地改变相互作用的强度来验证这一点。 这些相互作用也影响屈服的第二步,我们表明这一步是由聚合物网络内的瞬时分子间相互作用所控制的。 因此,我们的研究揭示了聚合物网络之间的相互作用与聚合物网络内部的相互作用一样重要,从而为如何识别、调整和控制软复合材料中的屈服机制提供了见解。
摘要: Hybrid double-network hydrogels are a class of material that comprise transiently and permanently crosslinked polymer networks and exhibit an enhanced toughness that is believed to be governed by the yielding of the transient polymer network. The precise role of the two polymer networks in this yielding transition and their interplay remains an open question that we address here through constructing a series of hydrogel designs in which the interaction within and between the two polymer networks are systematically inhibited or enhanced. We characterise each of the hydrogel designs using large amplitude oscillatory shear rheology (LAOS). Inspecting yielding through elastic stress across hydrogel designs, we elucidate that the hybrid double-network hydrogel exhibits a two-step yielding behaviour that originates from to the presence of transient crosslinks. Examining the rheological response within each oscillatory cycle and across the hydrogel designs, we show that the micro-structural changes in the transient network are crucial in the second stage of this yielding. We surmise that the first step of yielding is determined by the intermolecular interactions between the two polymer networks by systematically altering the strength of the interactions. These interactions also influence the second step of yielding, which we show is governed by the transient intermolecular interactions within the polymer networks. Our study therefore reveals that the interactions between the polymer networks are as crucial as within the polymer networks and therefore provides insights into how the yielding mechanisms in soft composite materials can be identified, adjusted, and controlled.
主题: 软凝聚态物理 (cond-mat.soft)
引用方式: arXiv:2409.05765 [cond-mat.soft]
  (或者 arXiv:2409.05765v1 [cond-mat.soft] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.05765
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Anders Aufderhorst-Roberts [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2024 年 9 月 9 日 16:28:35 UTC (3,517 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat.soft
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-09
切换浏览方式为:
cond-mat

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号