胶体探针在凝胶化介质中的动力学

摘要

　　采用多粒子示踪法研究了胶体探针在发生临界凝胶化转变的介质中的动力学(dynamics)。阐明了介质的临界凝胶点粘弹谱与探针的均方位移的关系。基于这一认识,由探针的均方位移,可分别通过损耗角准则和time-cure 叠加原理确定明胶的临界凝胶点及其临界指数n,且两种方法所得到的结果一致。对明胶在凝胶化过程中的时间和空间尺度演化进行了进一步的分析发现,在前凝胶阶段,测量的空间尺度与体系的空间尺度先后发生两次耦合。在与之相应的凝胶化阶段,探针位移的概率密度函数也显示了两次瞬态的非高斯峰。在后凝胶阶段,探针位移的概率密度函数出现第三个非高斯峰,暗示了凝胶网络的不均匀性。通过对概率密度函数进行去卷积得到探针扩散系数涨落的分布发现,非高斯具体来自扩散系数的分岔。以上研究表明,探针的非高斯动力学不是介质的直接等价,而是空间尺度耦合效应。

关键词