ソフトマテリアルの大振幅振動せん断応答を勉強

この方法は、巨視的応答と微視的応答の相関関係など、ソフトマターの分野における主要な質問に答える上で役立ちます。この方法の主な利点は、平均情報を提供する従来の方法とは対照的に、レオロジー実験全体で材料の粘弾性特性を定量化できることです。この方法は高分子材料に関する洞察を提供することができますが、コロイドゲルやメガネ、生物学的材料などの他のシステムにも適用できます。

染色制御測定を行うことができるロメーターを使用します。まず、上下のドライブ ジオメトリをアタッチします。下のフィクスチャには、50 mmプレートを使用してください。

上部のフィクスチャには 2 度のコーンを使用します。次に、ギャップをゼロにし、測定値を較正し、温度を設定します。これらの手順が完了したら、ジオメトリのギャップをゼロから開いて、荷重材料をテストできるようにします。

テスト用の材料を入手するために進みます。この場合、DMSOではポリエチレンオキシドであり、デモンストレーション用の赤色染料が付いています。ヘラを使用して、下部ジオメトリの上部にマテリアルをロードします。

気泡が、試料に入り込みないようにします。測定システムで作業し、ギャップをトリムするように設定します。ジオメトリの最後に正方形の端のヘラを使用して、余分な材料を穏やかにトリミングします。

続行する前に、測定ギャップに戻します。ソフトウェアを使用して、しなじり振動せん断テストを実行します。[マイ アプリ] に移動します。

大振幅振動せん断を見つけて開きます。次に、測定ボックスに移動します。そこで、ひずみ変数をクリックします。

ひずみ振幅スイープの初期値と最終値を入力します。それぞれ1および4000パーセント。課される頻度を指定します。

また、選択した範囲のひずみ振幅の総数を 16 に設定します。一時的な応答を収集するには、波形を取得ボックスをチェックします。[開始]ボタンをクリックして、実験を開始します。

データは約5分間の走行中に表示されます。また、任意に定義された変形にも使用できます。外部ファイルで、適用する関数を定義するひずみ値のリストを作成します。

レオメトリーソフトウェアに移動し、マイアプリをクリックします。そして、波形サインジェネレータをクリックします。測定ボックスで、ひずみをクリックします。

そこから[編集]をクリックします。値リストに、事前に決定されたひずみ値を外部ファイルから貼り付けます。入力ポイント数、ポイントの継続時間、および課される周波数を調整する時間を指定します。

完了したら、上部の波形を取得ボックスをチェックします。次に、[開始]ボタンをクリックして実験を開始します。実験が進むにつれて、測定データがモニターに表示されます。

これらのデータは、振動せん断試験の下でのキサンタンガム溶液のためのものです。これらの非線形応力ひずみ曲線は、材料内で一連の物理プロセスが行われることを示します。物理プロセスのシーケンスと解析ソフトウェアは、材料の弾性特性と粘性特性を知らせる過渡弾性率を決定します。

彼らの進化は、大きな振幅振動せん断下での行動を明らかにする。ここでは、最大弾性のインスタンスは振幅全体でほぼ一定です。大振幅振動せん断時に観測されたこの最大弾性のプロットと振幅の範囲にわたる動的弾性は、線形レジーム貯蔵弾性との明確な対応を明らかにする。

最大弾性のインスタンスで物理プロセスソフトウェアのシーケンスによって決定される弾性歪みは、適用された歪みが 4000 パーセントと同じ大きい場合でも、約 16% です。ここでは、キサンタンガム溶液によって受けた一連の物理的プロセスです。粘性形成体制では、分析は弾性がゼロであることを示します。

せん断速度が低下するにつれて、その構造が改革されることを示す溶液が硬くなる。十分なひずみを獲得すると、弾性から粘性の挙動への急速な移行があります。降伏後、応答はViscoplastic変形レジームに戻り、シーケンスは反対方向に起こります。

開発後、この技術は、ソフトマター・レロジーの分野の研究者が、一過性構造特性処理関係をさらに探求する道を開く。