Nghiên cứu về sự lão hóa của các huyền phù Laponite sử dụng lưu biến học kéo dài

The European Physical Journal E - Tập 45 - Trang 1-10 - 2022
M. J. Hayes1, M. I. Smith1
1School of Physics, University of Nottingham, Nottingham, UK

Tóm tắt

Tác động của sự lão hóa đối với động lực học phân tán của các huyền phù Laponite đã được nghiên cứu trong hình học kéo dài. Kết quả cho thấy các mẫu có tuổi thọ cao trải qua giai đoạn thắt cổ chai mạnh hơn ở giữa. Sự mỏng đi của các mẫu, được thúc đẩy hoàn toàn bởi chuyển động của các tấm, được so sánh với lưu biến học cắt tiêu chuẩn để hiểu cách mà động lực học này liên quan đến các đặc tính của mẫu. Các huyền phù Laponite thể hiện sự vượt quá ứng suất ngày càng tăng với biến dạng chảy giảm liên tục khi chúng già đi. Tuy nhiên, các đường cong mỏng đi trong chế độ kéo dài chỉ là chỉ số tốt cho ứng suất chảy tĩnh của mẫu, không nhạy cảm với biến dạng chảy của nó. Những phép đo này gợi ý rằng sau một giai đoạn lỏng-kết dính tuyến tính ban đầu, các mẫu tích luỹ những biến dạng dẻo đáng kể trước khi hoàn toàn bị biến dạng. Các tác động của điều này đối với tầm quan trọng của việc đánh giá những thay đổi về tính chất dẻo-brittle của các mẫu cũng được thảo luận.

Từ khóa

#Laponite #huyền phù #lão hóa #lưu biến học kéo dài #ứng suất chảy

Tài liệu tham khảo

P. Coussot, Rheometry of Pastes, Suspensions, and Granular Materials (Wiley Interscience, Hoboken, 2005) G. German, V. Bertola, Phys. Fluids 22, 033101 (2010) P. Coussot, F. Gaulard, Phys. Rev. E 72, 031409 (2005) G.H. McKinley, T. Sridhar, Annu. Rev. Fluid Mech. 34, 375–415 (2002) A.V. Bazilevskii, V.M. Entov, A.N. Rozhkov, Fluid Dyn. 46, 613–622 (2011) N. Louvet, D. Bonn, H. Kellay, Phys. Rev. Lett. 113, 218302 (2014) X. Zhang, O. Fadoul, E. Lorenceau, P. Coussot, Phys. Rev. Lett. 120, 048001 (2018) M. Arciniaga, C. Kuo, M. Dennin, Colloid Surf. A 382, 36–41 (2011) M.I. Smith, Sci. Rep. 5, 14175 (2015) C. Ligoure, S. Mora, Rheol. Acta. 52, 91–114 (2013) M. Ozawa, L. Berthier, G. Biroli, A. Rosso, G. Tarjus, PNAS 115, 6656–6661 (2018) H.J. Barlow, J.O. Cochran, S.M. Fielding, Phys. Rev. Lett. 125, 168003 (2020) J.L. Dávila, M.A. d’Ávila, Carbohydr. Polym. 157, 1–8 (2017) Y.M. Joshi, G. Ranjith, K. Reddy, A.L. Kulkarni, N. Kumar, R.P. Chhabra, Proc. R. Soc. 464, 469–489 (2008) M.K. Tiwari, A.V. Bazilevsky, Rheol. Acta 48, 597–609 (2009) K. Suman, Y.M. Joshi, Langmuir 34, 13079 (2018) B. Ruzicka, E. Zaccarelli, Soft Matter 7, 1268–1286 (2011) B. Ruzicka, E. Zaccarelli, L. Zulian, R. Angelini, M. Stzucki, A. Moussaïd, T. Narayanan, F. Sciortino, Nature Mater. 10, 56–58 (2011) R. Angelini, E. Zaccarelli, L. Zulian, F.A. de Melo Marques, M. Stzucki, A. Fluerasu, G. Ruocco, B. Ruzicka, Nature Commun. 5, 4049 (2014) B. Ruzicka, L. Zulian, G. Ruocco, Phys. Rev. Lett 93, 258301 (2004) D. Bonn, S. Tanase, B. Abou, H. Tanaka, J. Meunier Phys. Rev. Lett. 89, 015701 (2002) B. Abou, D. Bonn, J. Meunier, J. Rheol. 47, 979 (2003) R. Bandyopadhyay, D. Liang, H. Yardimci, D.A. Sessoms, M.A. Borthwick, S.G.J. Mochrie, J.L. Harden, R.H. Leheny, Phys. Rev. Lett. 93, 228302 (2004) N. Willenbacher, J. Colloid Int. Sci. 182, 501–510 (1996) P. Mongondry, T. Nicolai, J. Tassin J. Colloid Int. Sci. 275, 191 (2004) A. Shaukat, A. Sharma, Rheol. Acta 49, 1093–1011 (2010) R. Angelini, L. Zulian, A. Fluerasu, A. Madsen, G. Ruocco, B. Ruzicka. Soft Matter 9, 10955 (2013) D. Bonn, H. Kellay, H. Tanaka, G. Wegdam, J. Meunier, Langmuir 15, 7534 (1999) D. Hoyle, S.M. Fielding, Phys. Rev. Lett. 114, 158301 (2015) Q. Barral, G. Ovarlez, X. Chateau, J. Boujlel, B. Rabideau, P. Coussot, Soft Matter 6, 1343–1351 (2010) K. Niedzwiedz, O. Arnolds, N. Willenbacher, R. Brummer, Appl. Rheol. 19, 41969 (2009) S. Franco, E. Buratti, V. Nigro, E. Zaccarelli, B. Ruzicka, R. Angelini, Int. J. Mol. Sci. 22, 4032 (2021) E.M.S. Wendt, R.R. Fernandes, J.F. Galdino, D.E.V. Andrade, A.T. Franco, J. Rheo. 65, 1089–1102 (2021) E. N’Gouamba, J. Goyon, P. Coussot, Phys. Rev. Fluids. 4, 123301 (2019) K. Pham, G. Petekedis, D. Vlassopoulos, S.U. Egelhaaf, W.C.K. Poon, P.N. Pusey, J. Rheology 52, 649 (2008) F. Bonacci, X. Chateau, E.M. Furst, J. Fusier, J. Goyon, A. Lemaître, Nature Mater. 19, 775–780 (2020) H.A. Barnes, Appl. Rheol. 17, 43110 (2007) P.C.F. Møller, A. Fall, D. Bonn, EPL 87, 38004 (2009) D. Bonn, M.M. Denn, Science 324, 1401 (2009) P.C.F. Møller, J. Mewis, D. Bonn, Soft Matter 2, 274 (2006) M. Dinkgreve, J. Paredes, M.M. Denn, D. Bonn 238, 233 (2016) M. Dinkgreve, M.M. Denn, D. Bonn, Rheol. Acta 56, 189–194 (2017) G.J. Donley, P.K. Singh, A. Shetty, S.A. Rogers, PNAS 117, 21945–21952 (2020) R.R. Fernandez, D.E.V. Andrade, A.T. Franco, C.O.R. Negrão, J. Rheol. 61, 893–903 (2017) P. Moschopoulos, A. Syrakos, Y. Dimakopoulos, J. Tsamapoulos, J. Non-Newtonian Fluid Mech. 284, 104371 (2020) N.J. Balmforth, N. Dubash, A.C. Slim, J. Non-Newtonian Fluid Mech. 165, 1147–1160 (2010) H. Liu, Y. Lu, J. Zhang, J. Rheol. 62, 527–541 (2018)