LIGHT SCATTERING STUDY OF SPINODAL DECOMPOSITION AND ELASTIC INSTABILITY OF POLYMER GELS

聚合物凝胶旋节线分解和弹性不稳定性的光散射研究

基本信息

  • 批准号:
    63540272
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1988
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1988 至 1989
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

1. Dynamical mechanism of spinodal decomposition (SD) in NIPA gel. By combining multi-channel photodetectors and a personal computer, we made a time- and position-sensitive light-scattering photometer. With this apparatus, evolution of the unstable fluctuation in NIPA gel brought into an unstable region was investigated. It was found that at least two kinds of SD coexists in this gel, which were tentatively assigned as the surface SD and the bulk SD. On the basis of the Flory-type phenomenological theory, it was pointed out that three types of SD, i.e. those between swollen phase-shrunken phase, swollen phase-pure solvent, and shrunken phase-pure solvent, exist in NIPA gel. To make correspondence between the theoretical prediction and the experimental results, further detailed studies will have to be made.2. High-frequency elastic measurements by Brillouin scattering. Velocity and attenuation of hyper sound near the volume phase transition in NIPA gel were measured by means of Brillouin scattering. Large step-like anomalies in both quantities were found at the transition point.3. Evolution of patterns on the surface of gels during swelling. It was found on AA and NIPA gels that the evolution of honey-comb like pattern on gel surface follows a power law, the index of which is nearly 1.0.4. Development of a new method to impose a homogeneous uniaxial tension on gels and some measurements utilizing this technique. (1) Dependence of the volume phase transition on external stresses. (2) Measurements of softening of the bulk modulus and the negative Poisson's ratio. It is remarkable that this measurement is the first report to confirm the existence in nature of a material with negative Poisson's ratio. (3) Light-scattering measurement of the dependence of concentration fluctuation of gel network upon external stresses.
1。旋律分解(SD)在NIPA凝胶中的动力学机制。通过组合多通道光电电视机和个人计算机,我们制作了时间和位置敏感的光散射光度计。通过这种设备,研究了带入不稳定区域的NIPA凝胶不稳定波动的演变。已经发现,该凝胶中至少有两种SD共存,暂定分配为表面SD和散装SD。在基于Flory-type现象学理论的基础上,指出三种类型的SD,即nipa凝胶中存在的三种类型的SD,即肿胀的相位变形相位,相位肿胀的相位溶剂溶剂和缩水相位溶剂。为了在理论预测和实验结果之间进行对应,必须进行进一步的详细研究。2。通过布里鲁因散射进行高频弹性测量。通过布里鲁因散射来测量NIPA凝胶体积相变附近的超声声音的速度和衰减。在过渡点发现了两个量的大台阶样异常。3。肿胀过程中凝胶表面图案的演变。在AA和NIPA凝胶上发现,凝胶表面上的蜂窝类似模式的演变遵循幂定律,其指数接近1.0.4。开发一种新方法,以使用此技术对凝胶施加均匀的单轴张力和一些测量。 (1)体积相变对外部应力的依赖性。 (2)散装模量软化和负泊松比的测量。值得注意的是,该测量是第一个证实具有负泊松比的材料本质本质的报告。 (3)凝胶网络浓度波动对外部应力的依赖性的光片段测量。

项目成果

期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
S. Hirotsu: "Pattern Formation and Its Dynamics Associated with Swelling of Gels (in Japanese)" Bussei Kenkyuu 50, 410-419 (1988).
S. Hirotsu:“与凝胶膨胀相关的图案形成及其动力学(日语)”Bussei Kenkyuu 50, 410-419 (1988)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
I.Yamamoto;K.Iwasaki;S.Hirotsu: J.Phys.Soc.Japan. 58. 210-215 (1989)
I.Yamamoto;K.Iwasaki;S.Hirotsu:J.Phys.Soc.Japan。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
S.Hirotsu and A.Onuki: "Volume Phase Transition of Polymer Gels under Uniaxial Tension" J.Phys.Soc.Janpan. 58. 1508-1511 (1989)
S.Hirotsu 和 A.Onuki:“单轴张力下聚合物凝胶的体积相变”J.Phys.Soc.Janpan。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
弘津俊輔: "ゲルの膨潤に伴うパタ-ンの形成とそのダイナミックス" 物性研究. 50. 410-419 (1988)
Shunsuke Hirotsu:“与凝胶膨胀相关的图案形成及其动力学”物理特性研究 50. 410-419 (1988)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
S. Hirotsu and A. Kaneki: "Dynamics of Phase Transition in Polymer Gels : Spinodal Decomposition and Pattern Formation" Dynamics of Ordering Processes of Condensed Matter (K.Komura and H.Furukawa Eds., Plenum, NY, 1988) p.481-486.
S. Hirotsu 和 A. Kaneki:“聚合物凝胶中相变的动力学:旋节线分解和图案形成”凝聚态物质有序过程的动力学(K.Komura 和 H.Furukawa Eds.,Plenum,NY,1988)第 481 页
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