支撑水凝胶相分离的力学

通过于周和利华国际金

本文揭示了力学约束和动载荷在触发水凝胶的体积相变和相分离中的基础作用。利用不能预测平衡自由膨胀下水凝胶相分离的Flory-Rehner自由能，我们证明了机械约束可以导致多相共存。我们系统地得到了水凝胶在各种力学约束下的平衡态，揭示了力学约束是如何改变自由能的凸性和应力-拉伸曲线的单调性，从而导致相共存的。利用相场模型，我们预测了相共存的模式演变，并表明由于共存相之间的大不匹配拉伸，许多特征不能被均匀平衡态捕获。我们进一步揭示了体系尺寸、淬火速率和加载速率对相行为有显著影响，这为水凝胶形态模式的实验研究提供了见解。

https://doi.org/10.1021/acs.macromol.2c02356