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研究前沿:流动梯度-产生于聚合物玻璃顶部的橡胶状表面
发布时间: 2021年8月19日
来源: 中国材料研究学会
许多新兴材料,例如手机显示屏和OLED电视屏幕的超稳定玻璃,其特性归功于玻璃成型液体表面增强的流动性梯度。这种表面迁移率增强的发现,重塑了对玻璃成型体行为的理解。在聚合物玻璃中,由于存在第二个长度尺度,即聚合物链的大小,以及界面迁移率梯度的长度尺度,这些界面改性变得复杂。今日,浙江理工大学左彪,普林斯顿大学Rodney D. Priestley,南佛罗里达大学David S. Simmons等在Nature上发文,利用模拟、理论和时间分辨表面纳米蠕变实验,以揭示玻璃状聚合物表面的这种两尺度性质,即使在由短的亚缠结链组成的聚合物中,也会导致瞬态橡胶状、缠结状表面行为的出现。这种效应来自分段动力学和链构象统计中的叠加梯度。这种橡胶行为的寿命将随着材料冷却而延长,这将对限制对摩擦学、粘附和聚合物玻璃表面愈合等应用至关重要的表面松弛具有广泛意义。图1 润湿脊的形成及其拓扑剖面。
表面层在时间-温度叠加 (TTS) 中遭受普遍破坏,这是聚合物物理学和流变学的基本原则。这一发现可能需要重新评估预测,具有高界面面积的聚合物玻璃的长期特性的策略。这种界面瞬态弹性体效应和 TTS 击穿,通常应发生在从纳米复合材料到薄膜的大分子系统中,其中界面主导材料特性。 /10.1038/s41586-021-03733-7本文译自“Nature”。