На микроскопическом уровне подвижность полимерных цепей в присутствии внешнего воздействия зависит от степени поперечных сшивок и запутанности, присутствующие в сетке. Соперничество заключается внутри полимерной цепи между деформацией цепи, как ответа на внешнее воздействие и сжатия цепи, как энтропийный ответ. Энергия деформации хранится в полимерных единицах, цепь деформируется для того, чтобы стать расположенной боком, или согнутой, либо протекают вращения связей, для того, чтобы ослабить напряжение (диссипация энергии). Curro and co-workers провели молекулярно-динамическую симуляцию, для того, чтобы изучить механический ответ сеть растянутого полимера в терминах модуля сдвига. Они нашли, что спутанность становиться временной, при условиях поперечной сшивки (нагрев, УФ-облучение), образуя жесткую сеть. При деформации, локализация нагрузки на определенных полимерных цепях приводит к спутыванию или поперечным сшивкам материалла (рис 2). Деформированные полимерные цепи подвергаются последующим поперечным сшивкам или разрыву связей, так же известному как старение материала. Этот феномен был рассмотрен в конечной цепи после деформации, так как они так же были прямо или непрямо confined через поперечные сшивки или спутывание соседних цепей.
1.2. Исторический ракурс.
Создание воздействие-ответ материалов исследователей повернулись к биологии для вдохновения. Многие биологические системы являются механо - чувствительными к их окружающей среде, в которой механическое воздействие преобразовывается в электрический сигнал. Большинство эукариотических клеток имеет способность определять механическое воздействие, что дает возможность для чувствительности к прикосновению, слуха и определения потока крови и мочи. Белки катализируют разные клеточные процессы и реакции, некоторые из которых включают в себя механическое управление. Например, в некоторых специализированных сенсорных клетках трансмембранные ионные каналы являются принудительно открытыми, когда расположение комплексов белков подвергнуты механическому воздействию. Соединение молекул в активные сайты ферментов приводит к механической деформации связи в молекуле, приводящей к искажению их координат для того, чтобы активный сайт был геометрически определен третичной структурой белка, и приводящей к разнообразию эффективных химических реакций. Некоторые фермент - катализируемые реакции, по сообщению, ускоряются растягиванием волокон или сжатием гель - содержащих ковалентно связанных ферментов. Ранняя работа по пониманию ответа полимерных материалов на механическое воздействие была опубликована с Таудингером, который наблюдал уменьшение молекулярного веса полимеров в зависимости от истирания. Было предположено, что уменьшение молекулярного веса происходит из-за гомолитического расщепления С-С связи, благодаря механической силе. Это предположение было подтверждено с помощью электронных спиновых резонансных экспериментов на полимерах, расщепленных с помощью шарового размола, сверления, разделения на слои, распиливания, как было показано в обзоре Сохма. Некоторые из этих полимерных цепей были расщеплены в присутствии акцепторов радикалов, дающих более явный ЭСР спектр. Основанные на растворе эксперименты так же были использованы для расщепления полимеров, которые помогли в кинетическом анализе расщепления полимерной связи. Этот анализ рассматривал зависимость молекулярного веса, минимальный молекулярный вес, необходимый для расщепления, и силы, необходимые для расщепления цепи.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.