聚合物网络的应用范围很广,涉及从合成橡胶到生物组织。聚合物网络性质(弹性、应变硬化和可拉伸性)是由化学成分、链构象和网络拓扑结构的卷积控制的。然而,自1839年Charles Goodyear发现橡胶硫化以来,聚合物网络的内部组织,一直是密封的“黑匣子”。虽然许多研究显示了,聚合物网络属性如何响应拓扑变化,但目前还没有从其属性解码网络结构的方法。
今日,美国 北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill UNC)Andrey V. Dobrynin, Sergei S. Sheiko等,在Nature Materials上发文,通过分析网络对变形的非线性响应,量化了聚合物网络的交联密度、链柔性,以及应力支撑链的分数,实现了从其属性解码网络结构。解码的结构信息,提高了网络合成的质量控制、并有针对性地与实际架构的比较,以及根据应力分布的有效性进行网络分类。这种开发的取证方法是,未来实现软物质设计的人工智能原则的关键一步。Forensics of polymer networks. 图1:取证方法。
图2: phantom networks取证。
图3:弹性和渗流转变。
图4:刷网弹性brush network elasticity取证。
图5:网络拓扑分类。
Dobrynin, A.V., Tian, Y., Jacobs, M. et al. Forensics of polymer networks. Nat. Mater. (2023). https://doi.org/10.1038/s41563-023-01663-5https://www.nature.com/articles/s41563-023-01663-5声明:仅代表译者个人观点,小编水平有限,如有不当之处,请在下方留言指正!