浅谈"高分子物理实验"课程实验报告的规范化

介绍作者在"高分子物理实验"课程教学中,制定"数据记录及实验报告"的一些体会.     

“高分子物理实验”精品课程建设的探索

介绍作者在“高分子物理实验”精品课程建设中所做的一些工作，如：坚持对实验教学进行研究、探索实验教学新模式、建设教材、构建网络教学环境等。     

利用Poiseuille方程确定聚乙烯醇在粘度计毛细管管壁上吸附层的厚度

利用高分子溶液流过时间测量之前和之后纯溶剂流过时间的变化不仅再次证实了极低浓度区高分子溶液反常粘度行为的起源和校正方法，而且找到了定量研究粘度计毛细管管壁上高分子吸附层厚度的实验方法。研究结果表明，溶剂的性质对高分子吸附层厚度有着显著影响。     

薄层软刻蚀法制备PMMA微图案结构

对现有的软刻蚀方法提出了改进,让其与压印技术及毛细力刻蚀技术相结合形成一种薄层软刻蚀技术,并以这种技术制备出PMMA薄膜微图案化结构.在30 mm/h的拉膜速度以及弹性印章表面图形深度确定不变的情况下,PMMA流体能够完全填充到弹性印章的微通道中,SEM和光学显微镜照片证明得到的PMMA微图案是相互分离的.因此,薄层软刻蚀技术可以克服普通微模塑方法制备分离图形困难和纳米压印技术中需要使用巨大机械压力的缺点.     

新型三角形电极圆环离子阱的理论模拟研究

圆环离子阱由于其离子储存能力明显优于相同体积下的三维离子阱,近年来被认为是离子阱小型化发展的另一个重要方向。为进一步优化圆环形离子阱的质谱性能,特别是质量分辨能力,本研究提出了一种由三角形电极构建的新型圆环离子阱,它由两个完全等同的、截面为三角形的圆环电极及两个大小不等的圆筒型电极所组成,离子通过共振激发方式弹出。通过理论模拟和对电极结构的优化,获得了具有非对称性的三角形电极结构,通过改善圆环结构,优化电场分布,提高了离子引出效率和离子阱的质量分辨能力,其中一种最优化结构的圆环离子阱对m/z 609离子的质量分辨率达到1486。     

从麦克斯韦速度分布函数直接推导高分子链末端距分布函数

利用高分子链末端距分布与小分子运动速度分布之间的相关性 ,从熟知的麦克斯韦速度分布函数直接推导出高分子链末端距的径向分布函数 ,并从量变到质变的观点对高分子和小分子运动的统计规律进行讨论     

Monte Carlo Study on Spontaneous Recoil of Confined DNA Chain

在外加电场作用下,长链DNA分子的一部分链段进入构象熵较小的受限区域,其余部分仍滞留在高熵区. 电场撤除后,位于受限区域的DNA链段将自发回弹到高熵区域. 采用键涨落算法对这一动力学过程进行了模拟研究. 链段的回弹速度逐渐增大,这与实验结果是一致的. 模拟结果揭显示,增加受限区域的障碍物的尺寸或缩小间距都会导致DNA链段回弹速度的增加. 进一步的分析表明链单元在受限区域内的有效熵正比于其在受限区所能到达部分占总受限区域面积的比例.     

微制造技术与仿生壁虎腿

壁虎甚至在真空中都可以在垂直光滑的玻璃墙壁上纹丝不动和爬行,显然,这不可能是摩擦力和真空吸力所致,它不分泌任何液体,也不可能是通常的粘合剂作用。对壁虎脚足刚毛吸力的精确测定表明,壁虎腿与物体表面的吸力完全是范德华力相互作用。本文详细介绍了有关壁虎腿仿生研究的最新进展和可能的制备壁虎胶带的微制造方法。     

从Maxwell串联模型定义的弛豫时间τ理解聚合物粘弹性的本质

在Maxwell串联模型所定义的参数里,反映弹性和粘性相结合的是弛豫时间τ=η／E,它不但表明粘弹性是材料同时具有粘性和弹性的结果,并且是仅取决于材料粘性系数和弹性系数的相对大小,而不是它们各自的大小。τ是表征材料弛豫现象的内部时间尺度,只有在外力作用时间与这个内部时间尺度同一数量级时,材料才会产生极大的弛豫,它的粘弹性本质才有最充分的显示。本文即以Maxwell串联模型为例对聚合物粘弹性的本质进行了讨论。     

表面张力对PEO稀溶液粘度行为的影响

测定了不同分子量聚氧化乙烯(PEO)在水和苯溶剂中的粘度,发现在低浓度区PEO水溶液的比浓粘度出现负偏离, PEO苯溶液比浓粘度与浓度之间依旧满足线性关系.表面张力测定结果表明, PEO分子显著降低了水的表面张力,而苯的表面张力则不受影响.PEO水溶液和纯溶剂水表面张力的不同干扰了高分子溶液和溶剂在粘度计中流过时间的测量,导致低浓度区PEO水溶液比浓粘度出现负偏离.利用PEO水溶液和水表面张力测定结果,结合乌式粘度计的几何尺寸,定量分析了PEO水溶液和纯溶剂水表面张力的差异对粘度测量结果的影响,计算结果与实验结果基本相符.如果用PEO水溶液流过时间对浓度作图的外推值t0*计算相对粘度,可以完全消除PEO水溶液和水表面张力差异对粘度测量的影响.