高分子取向性
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-30
高分子取向性的實例教程
分子取向殘余應力與驟冷應力：
分子取向殘余應力是制品成型冷卻時的凍結取向應力和構型體積應變應力。制品的凍結分子鏈在失壓下，并在使用溫度和環境溫度的變化中，成型制品中原拉直和拉長的鏈鍛要恢復到此時的自由狀態，分子鏈產生卷曲，制品就產生變形，這種情況會持續到該塑料原始自由狀態，制品變形才停止。
構型體積應變是由于制品的幾何形狀變化，造成不同的分子取向應力。制品內應力不同，收縮情況也不同。制品的凍結應力和型體應力，會造成制品的裂縫和受熱后尺寸不穩定等變化。
驟冷應力是制品在成型冷卻過程中，模溫極低，制品的冷卻速度極快情況下，造成分子取向力不一致，在厚制品上易出現氣泡或凹痕。
4. 結晶形塑料與非結晶形塑料的取向性。
非結晶形塑料取向松弛的時間從失壓到玻璃態，結晶形塑料取向松弛的時間從失壓到熔點。
因冷卻到熔點溫度比冷卻到玻璃態溫度，當然到熔點溫度高，所以冷卻時間短。因此在同等成型條件下，非結晶形塑料解取向時間長，制品取向應力小，結晶型塑料解取向時間短，不易解取向，取向性就大。
5. 怎樣減少分子取向性：
分子取向性隨著分子鏈越長越多取向性越大，并受壓力，凍結溫度和時間的變化而變化。可在選材和工藝上進行調整和控制，來減小注塑制品的分子取向性。
提高熔體和模具溫度，使取向效應降低。
降低注射壓力，保壓壓力和時間，分子取向性降低。
澆口減小制品的分子取向性小。
制品壁簿、模具溫度極低，制品來不及取向就冷卻，取向效應減少。
快速沖模時熔體在高剪切力的作用下，熔體溫度升高，粘度降低，模具型腔被迅速沖滿并快速冷卻，取向力也小。
展開 近日，復旦大學丁建東教授課題組的研究揭示了單軸周期性拉伸的彈性高分子表面的細胞取向存在臨界響應頻率和臨界拉伸速率，并結合高分子鏈松弛理論為該臨界現象提供了合理闡釋。
利用光刻技術、軟蝕刻技術和有限元分析方法，丁建東教授課題組設計和制備了適用于細胞力學拉伸研究的雙層聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控裝置。該裝置的工作原理為：當芯片側腔抽真空時，其體積減小，導致中間流體通道的薄膜發生拉伸，進而對黏附于薄膜上的細胞施加周期性拉伸作用。通過將PDMS微流控芯片與活細胞工作站、外源智能化真空泵聯用，同時實現了細胞實時觀察、細胞培養和細胞拉伸三大功能。
圖1 利用雙層PDMS微流控裝置探究拉伸頻率對彈性高分子薄膜表面細胞行為的影響
丁建東教授課題組以此PDMS微流控芯片為研究平臺，驗證了細胞在合適條件下有垂直于拉伸方向取向的特性。
圖2 周期性拉伸下的細胞取向
作者還借助源于建筑學中的張拉整體結構模型（tensegrity model）對材料表面的細胞處于周期性單軸拉伸時取向和能量之間的關系及其時間依賴性進行了推演。理論計算不僅得出了垂直取向的結論，而且對細胞取向有序度隨時間的演化也給出了與實驗一致的動力學趨勢。這是為數不多的可對粗粒化的細胞模型進行處理、且給出解析解的理論工作。
隨后系統探究了人骨髓間充質干細胞（hMSC）在不同拉伸頻率和幅度的循環拉伸作用下的細胞取向。在證實細胞取向存在臨界拉伸幅度的同時，發現細胞取向具有臨界響應頻率（fc），且fc的值具有幅度依賴性，對于低幅度拉伸而言，需要更高的拉伸頻率方能誘使細胞取向現象發生。
展開 文章題目：《Strain rate effect of high purity aluminum single
crystals: Experiments and simulations》
文章doi：10.1016/j.ijplas.2014.10.002
推薦理由：作者研究了高純鋁不同應變率下單晶塑性變形的取向依賴性，不同應變率下的流動應力情況通過Laue Back-Reflection 技術測量，并提出了兩類單晶本構模型用于預測單晶不同應變率的應力響應的能力，研究表明，相較于傳統的單晶冪律流動模型，所提出的另外的唯象和位錯密度模型很好捕捉了應變率效應，提出的唯象模型參數少，便于擬合，物理模型參數更多，但物理意義更明確，這在捕捉單晶多滑移系開動時提供了更準確的預測（更接近實驗結果）。
展開 近年來將納米材料分散于聚合物中以提高高分子材料性能的研究也日益活躍,并取得了許多可觀的成果。
一、納米粒子的特性及其對納米復合材料的性能影響
1·1納米粒子的特性
納米粒子按成分分可以是金屬,也可以是非金屬,包括無機物和有機高分子等;按相結構分可以是單相,也可以是多相;根據原子排列的對稱性和有序程度,有晶態、非晶態、準晶態。由于顆粒尺寸進入納米量級后,其結構與常規材料相比發生了很大的變化,使其在催化、光電、磁性、熱、力學等方面表現出許多奇異的物理和化學性能,具有許多重要的應用價值。
(1)表面與界面效應。納米微粒比表面積大,位于表面的原子占相當大的比例,表面能高。由于表面原子缺少鄰近配位的原子和具有高的表面能,使得表面原子具有很大的化學活性,從而使納米粒子表現出強烈的表面效應。利用納米材料的這種特點,能與某些大分子發生鍵合作用,提高分子間的鍵合力,從而使添加納米材料的復合材料的強度、韌性大幅度提高。
(2)小尺寸效應。當超細微粒的尺寸與傳導電子的德布羅意波長相當或更小時,晶體周期性的邊界條件將被破壞,導致其磁性、光吸收、熱、化學活性、催化性及熔點等發生變化。如銀的熔點為900℃,而納米銀粉的熔點僅為100℃(一般納米材料的熔點為其原來塊體材料的30%~50%)。應用于高分子材料改性,利用納米材料的高流動性和小尺寸效應,可使納米復合材料的延展性提高,摩擦系數減小,材料表面光潔度大大改善。
(3)量子尺寸效應。即納米材料顆粒尺寸小到定值時,費米能級附近的電子能級由準連續能級變為離散能級的現象。其結果使納米材料具有高度光學非線性、特異性催化和光催化性質等。
展開 導電水凝膠是一種典型的軟物質，具有良好的生物相容性，可對外界機械力做出響應，并將其轉化為電信號。作為柔性可穿戴應變傳感器，近年來科學家們設計了許多新型導電水凝膠。導電水凝膠用作可穿戴傳感器的首要要求是較好的機械強度。然而，傳統的合成水凝膠力學性能較差。為了改善其力學性能人們提出了許多策略，包括四臂聚乙二醇凝膠，納米復合凝膠，雙網絡凝膠，拓撲凝膠，雙交聯凝膠等。一個可靠和穩定的應變傳感器還需要凝膠具有非常好的回彈性，保證持續的應變能夠有效回復。傳統的水凝膠通常是非粘性的，用作可穿戴傳感器時需要借助膠帶、繃帶或粘合劑將其固定在人體皮膚上，操作復雜，且由于凝膠不能與皮膚形成密切接觸，微弱的信號很難被檢測到。此外，在0℃以下，傳統凝膠中的水會結冰，使得凝膠變硬發脆，喪失柔性。文獻中已有很多分別具有高強度、高回復性、抗凍或黏附性的水凝膠的報道，但設計合成同時具備高強度、高回復性、抗凍和黏附性的水凝膠仍具有挑戰性。
最近南開大學關英、張擁軍教授課題組報道了一種簡單的利用多功能大分子交聯劑(MC)使水凝膠同時具備高韌性、高回復性、抗凍和黏附性方法。這種基于聚羥乙基-谷氨酰胺的多功能大分子交聯劑的結構如圖1所示。
圖1. 交聯劑MC以及水凝膠的合成制備
與傳統的短鏈交聯劑BIS不同，MC是一種長鏈交聯劑。使用這種長鏈交聯劑可以增大水凝膠的網孔尺寸，降低凝膠網絡的不均一性，從而改善其力學性能。研究表明MC交聯的水凝膠具有優異的力學性能和回彈性。最高斷裂強度達0.664MPa，最終回彈性達~ 87.2%。
圖2.
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文章doi：10.1016/j.ijplas.2014.10.002
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塑料分子取向性是受外力的作用，高分子鏈被拉直拉長，同時球晶體也被拉長。分子取向是在外力作用下的一種形變，分子的形變能提高其拉伸強度和沖擊強度。
但在取向垂直方向上其拉伸強度有所下降，沖擊強度也有所降低，所以說分子取向有方向性。塑料加工在高彈態時易控制分子取向性，在粘流態時不可控制分子取向性。
擠出成型是塑料在高彈態下加工，可控制拉伸倍數、牽引力和速度
聚合物囊泡為模擬細胞系統的結構和功能提供了一個很好的模型，在仿生學、生物傳感和藥物傳遞等方面具有巨大的應用潛力。與傳統脂質體相比，聚合物囊泡的穩定性強，化學可調節性高，但其膜通透性低，顯著阻礙了物質通過囊泡膜的運輸和交換。為了解決這個問題，研究人員通過嵌入生物大分子或引入刺激響應組分來調控膜的通透性。然而，這些方法大多數會導致囊泡崩解
自然殺傷性T細胞（NKT細胞）表面既有T細胞受體TCR，又有NK細胞受體。它具有強大的腫瘤殺傷潛能，它一方面可以通過細胞毒活性和快速產生的細胞因子直接殺傷腫瘤，另一方面可以通過激活免疫系統的多種組分（包括NK細胞和CD8+ T細胞）間接殺傷腫瘤。另外，由于向NKT細胞提呈抗原的CD1d分子的保守性，轉輸的NKT細胞可以作為通用型免疫療法
摘要
用納米清除劑選擇性消耗過量產生的一氧化氮
(NO) 是治療類風濕性關節炎 (RA)、預防氧化/亞硝化應激和免疫細胞上調的一種很有前景的方法。然而，由于關節內注射和不必要的脫靶 NO 消耗之間的最小時間間隔，其實際應用受到限制。
最近
，
浦項科技大學
Won Jong Kim
教授
團隊
通過結合
聚乳酸(PLA)是一種可完全生物降解的高分子材料，在醫藥、環保等領域有著廣泛的應用。高分子量PLA通常是通過丙交酯的開環聚合制備。開環聚合是一個可逆反應，因此，PLA的熱解聚也可以重新生成丙交酯。PLA的實際熱降解涉及復雜的反應過程，并且在活性基團、活性鏈端基、殘余單體、殘余催化劑、無機/有機填料、增塑劑、H2O
兩親性高分子材料作為藥物的載體可以有效改善藥物的藥代動力學和生物分布。聚(2-噁唑啉)(
POx
)是一類具有優異的細胞和血液相容性的生物材料，可以實現對紫杉醇類藥物的高效擔載。但POx對于其他大部分藥物，尤其是含有帶電基團藥物的擔載效率卻很難令人滿意。近年來，已有報道通過在聚合物中引入能夠與藥物相互作用的功能基團實現了對藥物的高效擔載
細胞可以通過力轉導過程對所處微環境中的力學刺激信號作出響應，動態拉伸已被證實對細胞行為具有顯著影響，這是一個生物材料學、細胞生物學、生物化學、生物力學等相關領域的交叉學科課題。近日，復旦大學丁建東教授課題組的研究揭示了單軸周期性拉伸的彈性高分子表面的細胞取向存在臨界響應頻率和臨界拉伸速率，并結合高分子鏈松弛理論為該臨界現象提供了合理闡釋
【科研摘要】
胰島素治療是
1型和2型晚期糖尿病治療的主要組成部分。然而，其狹窄的治療窗口與嚴重低血糖癥的風險有關。
在正常血糖情況下表現出一致且緩慢的基礎胰島素釋放以及實時響應高血糖而加速胰島素釋放的葡萄糖反應性載體可以提供有效的血糖調節，降低低血糖的風險。
最近
，
浙江大學
顧臻
教授
團隊
描述了一種由
聚（1-賴氨酸）衍生的可生物降解的葡萄糖響應性陽離子聚合物
