从双连续微乳液到状结构的剪切诱导转变的空间映射和缩放,通过将微流体和SANS合起来
Julian Fischer1, Lionel Porcar2, João T Cabral3
1Instiute of Physical Chemistry, University of Stuttgart, Pfaffenwaldring 55, 70569 Stuttgart, Germany. thomas.sottmann@ipc.uni-stuttgart.de.
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|July 26, 2023
概括
剪切流将双连续的微乳液转化为状结构,域大小放大了这种反应. 增加膜体积分数会影响这些复杂流体的结构变化.
科学领域:
- 软物质物理学 软物质物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 微乳液是复杂的液体,在各种工业中具有潜在的应用.
- 了解它们在剪流下的行为对于优化它们的使用至关重要.
- 双连续微乳液可以转化为状结构,但机制尚未完全理解.
研究的目的:
- 为了研究剪流对双连续微乳液的影响.
- 为了检查膜体积分数在双连续到状转换中的作用.
- 了解微乳液的高剪切行为.
主要方法:
- 配合微流体与小角度中子散射 (SANS).
- 使用收缩-膨胀微流体几何学,具有高流速 (>10 m/s).
- 在小样本体积 (10nL) 上用一个小的SANS光束空间绘制微流体场.
主要成果:
- 剪切诱导的双连续到状的过渡是由延伸流 (>10^3 s^-1) 促进的.
- 快速放松动力学 (<2毫秒) 导致收缩后的同位素散射.
- 增加域大小 (通过膜体积分数) 会放大剪切反应.
结论:
- 稀释双连续微乳液中的结构变化尺度与膜体积分数.
- 具有较小域大小的微乳液在双连续/叶片共存附近显示出更强的剪切反应.
- 研究结果为学术和工业应用的微乳液的高剪切行为提供了洞察力.
