聚合物网络中纳米颗粒扩散的双弹簧模型

【作者】 陆钰； 刘心悦； 胡国辉；

【机构】 上海大学力学与工程科学学院；

【摘要】 纳米颗粒在聚合物网络中扩散是一个典型的描述生物系统的模型。从理论上预测扩散行为依旧是一个悬而未决的重要问题。解决这个问题的一个有效方法是为非线性郎之万方程中的势垒建立一个精确的数学表达,这需要深入了解纳米颗粒穿过聚合物环时聚合物网络的变形。纳米颗粒需要克服的势垒与纳米颗粒跳跃扩散时聚合物网络的变形能有关。因此,必须研究两个关键问题。首先是弄清楚纳米颗粒穿过聚合物环的过程中聚合物网络变形的物理机制。其次,聚合物网络的性质,尤其是力学性质,如何影响纳米颗粒的扩散行为?本文介绍了具有不同动力学特征的聚合物网络中纳米颗粒的扩散行为。基于连续介质力学,揭示了聚合物网络的动力学特征与其微观力学性能的关系,计算了交联点偏移所产生的变形能。我们提出了一种全新的双弹簧模型,用于刻画非线性郎之万方程中的势垒,并预测不同尺寸的纳米颗粒在具有不同力学性能的聚合物网络中的扩散行为。更多还原