연구팀이 수행 한 최근 연구는 전단 아래의 고리 폴리머의 예기치 않은 운동 패턴에 새로운 빛을 비췄다. 최첨단 시뮬레이션 기술을 사용하여 팀은 쿠 에트 흐름에서 고리 폴리머의 역학을 조사했습니다.이 흐름은 2 개의 평행 플레이트가 다른 속도로 움직여 속도 구배를 생성하는 전단 흐름의 유형입니다.
그들의 발견은 고리 중합체가 크기와 전단력의 강도에 따라 뚜렷한 운동 패턴을 나타낸다는 것을 밝혀냈다. 낮은 전단 속도에서, 작은 고리 폴리머는 선형 중합체와 유사하게 행동하며, 흐름 방향과 정렬되고 주기적으로 텀블링을한다. 그러나, 전단 속도가 증가함에 따라, 현저한 전이가 발생한다.
이 회전 운동은 전단-유도 흐름과 고리 중합체의 고유 한 구조적 특성 사이의 상호 작용에 의해 구동된다. 선형 중합체와 달리, 고리 중합체는 사슬 말단이 결여되어 있으며 효율적인 에너지 전달을 허용하는 닫힌 형태를 나타낸다. 전단력은 고리 중합체가 변형되고 회전하여 회전 운동을 초래한다.
또한, 연구원들은 고리 중합체의 회전 역학이 크기 의존적이라는 것을 발견했다. 더 작은 고리 중합체는 더 큰 상대보다 빠르게 회전하여 중합체의 회전 반경에 의존성을 보여줍니다. 이 크기 의존적 거동은 전단-유도 유량 강도의 상호 작용과 중합체의 회전 관성에서 발생한다.
전단 아래에서 이러한 예기치 않은 운동 패턴의 발견은 복잡한 유체의 풍부한 물리를 탐색하고 맞춤형 특성을 갖는 재료를 설계하기위한 새로운 길을 열어줍니다. 전단 하에서 고리 중합체의 회전 운동은 미세 유체 장치, 중합체 블렌드 및 약물 전달 시스템과 같은 다양한 응용에 영향을 줄 수있다.
고리 중합체의 복잡한 역학을 풀어서,이 연구는 복잡한 유체에 대한 광범위한 이해에 기여하고 다양한 과학 기술 분야에서 이러한 재료의 잠재적 응용에 대한 통찰력을 제공합니다.
