Los gradientes de movilidad producen superficies gomosas en la parte superior de los vidrios de polímero

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física de los polímeros
• Ciencias de la superficie

Sus antecedentes:

• Los materiales emergentes como los vidrios ultraestables utilizan gradientes de movilidad superficial para mejorar las propiedades.
• La comprensión de la movilidad de la superficie en vidrios poliméricos se complica por el tamaño de la cadena de polímero y las escalas de longitud del gradiente de movilidad.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la naturaleza de dos escalas de las superficies de polímero vidrioso.
• Para revelar el surgimiento de un comportamiento caucho transitorio en polímeros con cadenas cortas y subenredadas.
• Explorar las implicaciones de este comportamiento en las propiedades y predicciones de los materiales.

Principales métodos:

• Simulaciones computacionales
• Modelado teórico
• Experimentos de nano-creep de superficie con resolución en el tiempo

Principales resultados:

• La naturaleza de dos escalas de las superficies de polímero impulsa el comportamiento transitorio de caucho y entrelazado.
• Este efecto surge de los gradientes superpuestos en la dinámica segmentaria y las estadísticas conformacionales de la cadena.
• Las capas superficiales muestran una ruptura en la superposición tiempo-temperatura (TTS).

Conclusiones:

• El efecto de elastómero transitorio interfacial y la descomposición de TTS se esperan en varios sistemas macromoleculares.
• Los hallazgos pueden requerir una reevaluación de la predicción de propiedades a largo plazo en vidrios poliméricos con áreas interfaciales altas.
• El estudio amplía la comprensión de las relajaciones superficiales que impactan la tribología, la adhesión y la curación superficial.