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PNIPAM单链弹性的温度依赖性

已有 9166 次阅读 2012-3-9 12:00 |个人分类:学海泛舟|系统分类:科研笔记| 力学, 温度, PNIPAM, 单链


PNIPAM是一种典型的温敏高分子,其LCST约为32。自1960年代以来,人们对PNIPAM进行了大量的科学研究,发现其单分子的链构象在LCST附近可发生从coil到globule之间的可逆转变。一般情况下,此转变是在无扰的状态下完成的,即链不受外力作用。一个有趣的问题是,当PNIPAM链同时受外力拉伸和加热时,会发生怎样的构象变化?

我们利用基于原子力显微镜的单分子力谱对这个问题进行了2年多的研究,发现在温度低于LCST时,无论温度如何变化,PNIPAM的单链弹性均与23℃时一致。而当温度高于LCST时,不同温度下的力曲线有显著区别,见图1。35℃是一系列变化的转折点:在从室温升温到35℃,力曲线中部逐渐降低;在从35℃升温到40℃时,力曲线中部逐渐升高。在40℃时,力曲线已恢复到室温下的水平,二者几乎无法区分。从40℃进一步升温,力曲线几乎不再变化。

详细结果可参看:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la300135w 


图1. PNIPAM单链弹性的温度依赖性



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