Tag Archives: conference

今年的一些国际会议

上网找今年的国际会议，发现很多deadline都已经过了。以前对相关的国际会议了解确实很少，这一番搜索至少让我知道留意什么会议的信息，下一次可以去参加（如果有经费的话……

基于Journal of Colloid and Interface Science杂志的胶体会议应该是这个领域最重要的会议。只有它有底气直接用#COLLOIDS2015做官方hash tag。不过，我孤陋寡闻，speaker中我认识的只有Jacob Israelachvili（因为他写过一本书）。

ACS的表面化学分会也很牛，不甘示弱。它用colloids2015做网址。Speaker中熟悉的名字倒不少。除了Israelachvili外还有Dominique Langevin、Ian Morrison、Michael Solomon和Norman Wagner，这几个比较偏流变学。

再就是Conference of the International Association of Colloid and Interface Scientists（IACIS）。这个会议的spearker也有很多熟悉的名字。Jun-Bai Li、Hiroyuki Ohshima、Jan K. D. Dhont、Walter Richtering。特别是Ohshima，要是我去了这个会议，还可以当面感谢他。可惜，以上这几个胶体的会议都过了或者太晚了。

International Workshops on Nonequilibrium Thermodynamics (IWNET)，今年是第七届了。但是每届的focus会不同。

最后当然是SoR的年会了。还好来得及，现在就要行动起来进行注册。

美国的Gordon Conference，需要非常小同行，而且要已经发表十分相关的工作，人数也少。我看还是过几年研究做得好了再尝试。

2014流变学研讨会

今年的流变学研讨会与讲习班一起搞，在上海交大。离去年的流变学研讨会只过去了半年的时间。我没有新的工作，就把去年在中科大讲的东西做成了墙报，结果被评了墙报奖。我这个留校两年多的老师跟一群研究生一起站在台上真不好意思。其实这个留给其他学生作为鼓励更有意义。

我在2009年参加过讲习班。当时我对流变学一知半解，那次讲习班对我走到今天起了很关键的作用。对于大多数学生来讲，流变学都是需要自学的。很多人认为流变学难在有很多数学。其实，哪怕对于具备足够数学基础的人，自学流变学仍然要面对很多理解上的困难。同样的内容，如果在一个讲习班形式的课堂上学习过一遍，将来再进行自学的难度就会大大降低。很多时候，我们感觉难的原因是轻易不知道自己是否理解正确，抱着不放心的态度而不得不额外多看大量重复的文献去自我验证。有一个权威在讲台上整理出已经公认的当前认识基础，能够使学生少走很多思维上的弯路，把真正的思考精力放在需要的地方。所以我自己参加之后，后来我让一个师弟去参加过一届，然后这一届我带了两个师弟过来。

我自己再次听讲习班，是希望能够看看别人怎么讲解基本概念。毕竟我也是老师将来也需要上课。

这次讲习班花了比较大的篇幅来介绍“流变学在哪里”。这个主题以往是卖流变仪的厂商特别爱做的事情。现在教授也要做广告了，说明大家都不喜欢圈子小。事实上我的观察是，真正做流变学的，兴奋点大多都不是因为它很有用。但那些想了解想学流变学的，大多都是因为听说流变学很有用，所以才常常问“流变学有什么用”。这次讲习班所谓“流变学在哪里”，算是对此问题给出一个正面的回答。

又例如，这次讲习班多出了一种内容叫“组合测试”。所谓组合其实就是拿教科书上介绍的基本测试模式来组合，针对不同的研究目的。我加入了安东帕的一个用户群，一下子就接触到了大量的初学者。我发现很多人对于蠕变、振荡等测试模式的认识只停留在书本。你叫他做什么测试，他懂去做，但他不懂自己主张去做什么测试。我认为这个问题的本质还是基础理论和对材料结构的基本物理图象欠缺。流变学课本一般都只介绍流动问题，不会去涉及材料结构，不然这书就永远写不完了。但实际使用流变学的人多数不是研究流动的，是研究材料的，流变学只是个测量方法。如果做测试的人对自己样品体系的结构不了解，没有物理图像，哪怕他了解了所有的测试方法，也是很难自主地应用的。因为他不知道每个测试条件下样品结构可能会发生什么改变，会如何反映在流变曲线上。有很多人只熟悉经典、常见的曲线形状结果，如果自己做出来的曲线与书上画的不一样，就束手无策了。世上会有人拿来做流变测试的样品可能有千种万种，结构和动态都不一样。一般的流变学课本，除了介绍流变学基础（就是应力、应变的概念、需要用到的张量数学、本构方程等），也会大概把常见的非牛顿流体分成几类，逐类介绍结构与流变性能之间的关系（所谓“结构流变学”）。这方面的教材最突出的是Larson的那本书。Macosko那本则更加简要地分为了两类，一类是高分子体系、一类是悬浮体系。这个思想很重要。从物理图像上看，确实能够只分为这两种。一种是长链缠结的体系，一种是具有两相界面（多数是“海岛型状”）的体系。很多各式各样的工业样品，追究到底，物理上无非还是这两类体系之一。只要对这两种物理图像的原理基本熟悉，再去学习或认识具体的实验体系就能够有很好的基础，不至于一片空白。

IWEAYR-7总结(1)

我在第7届青年流变学家研讨会做的一些记录，陆续做一些总结。由于时间有限我写我自己才看得懂的东西，不多做解释。

会议的报告表现出几个比较集中的话题。有些话题我不太熟悉，幸亏导师一直坐我旁边。任何不懂的东西都可以马上问他。有时导师会叫我直接向演讲人提问。

松弛时间谱的获取

主要是K. Cho组的工作

线性粘弹性理论仍然是重要的流变学手段，特别是对于高分子体系，包括熔体和溶液。这些体系通过时温叠加（TTS），可获得“完整”的松弛时间谱，然后再通过松弛时间谱中显示出来的快慢模式来获取分子运动的信息。从G’、G” vs ω曲线获得松弛时间分布的过程是需要非线性拟合。AR-G2带的Rheology Advantage软件就有此功能。但是大家还是一直提出各种算法来做这件事情，就是因为在数学上从动态模量获得连续松弛时间谱H(τ)需要解线性粘弹性的那个Voltera积分方程。解这个方程是不适定（ill-posed）的反问题。正则化（regularization）是一个比较常规的解决方法。基于正则化的方法有很多报道。K. Cho等提出新的算法不需要使用regularization。

在使用K-BKZ本构方程时，记忆函数往往通过线性粘弹性的实验来确定。通过TTS得到了G’、G”主曲曲线之后，是要用一个有限模式数的Maxwell方程去拟合，得到一个离散的松弛时间谱，才能把记乙函数G(t)写成一个求和式。之所以要用离散谱，是因为各种高分子体系的连续时间谱往往不是一个特定的函数，只能近似写成一个truncated的级数。K. Cho又提出了能够自动判断需要几个模式的Maxwell方程来拟合的算法，不用人为规定。这个算法是基于小波分析的。我去年有段时间也对小波分析方法感兴趣，主要是为了看能不能应用在时间依赖性样品的LAOS测试中。

交联高分子凝胶是什么网络结构？

凝胶化过程有很多种机理。Flory的那种是双官能团和多官能团单体缩取反应形成的，完全不考虑键的形成机率（适用于共价键）的话，可能用percolation模型（因为这个模型只描述连通性，推广到kinetics的话需要增加假设）; 如果交联键是物理键，那就要考虑键寿命，有点类似触变性流体模型中的结构理论。无论如何，以上这些凝胶化过程，都可以用聚集模型来描述，会形成分形聚集体，网络有在一定空间尺度范围内具有自相似性。还有一种凝胶化，是向高分子溶液添加交联剂形成的，例如向聚丙烯酸溶液中添加三价铁离子。由于这种凝胶并不是“生长”出来的，而是在把现成的线条粘起来，因此不一定是从聚集体发展起来的。假如是交联前是很稀的高分子溶液，高分子线团之间没有重叠和缠结，那么添加了交联剂之后就有可能是使线团与线团之间发生聚集。这时线团有点类似胶体体系中的悬浮粒子，但却不能当成硬球，甚至不能当成普通软球，因为高分子线团之间有一定的重叠能力，算是“超软球”。例如，交联发生在线两线团之间，两线团变成一个线团，自然就要按照新的线团的尺寸重新取一个最佳构象，当然，交联反应快而多的话，可能构象会来不及调整，真的就类似胶体聚集体的增长，而形成一定尺度的分形；交联反应足够慢的话，线团与线团之间是coalescence，因此没有分形结构。假如交联前是浓溶液，高分子已经形成了缠结网络了，那么交联反应的发展跟高分子的扩散速度相比当然是快好几个数量级的。因此这种凝胶其实不过就是对原缠结网络的一种固定。原缠结网络不是分形结构，交联之后自然也不会是分形结构。

还有很多各种各样的水凝胶。例如，两亲性嵌段共聚物胶束之间发生桥联、PNIPAM水溶液相变、虫状胶束、多肽自组装、超分子水凝胶等等。不同凝胶化机理，kinetics是不一样的，形成的网络结构差别也很大，要用不同的模型来解释。复旦大学Sanling Lu同学报告的凝胶体系是chitosan/β-glycerol phosphate水凝胶。向chitosan水溶液添加β-glycerol phosphate之后，就有温敏性的凝胶化行为。估计是后者通过疏水作用把chitosan交联了？从她给出的显微镜照片来看，这种水凝胶形成的网络跟colloid凝胶很类似，是基于聚集体的网络，表现为结构的空间分布很不均匀。因此其流变学性质应该是类似colloid体系的。大幅振荡剪切下应该是屈服流动，以耗散为主，所以不是什么“应变硬化”。Ewoldt和McKinley那篇文章误导了不少人。他们使用的样品，在LAOS下弹性为主，他们定义的“应变硬化”指标，不是什么样品都适用的。但是至少我就看到好几个做LAOS的人把“应变硬化”指标硬套到完全不可能的体系上去，得出不符合实际的结果。

热流变复杂性

长支化（LCB）聚合物的研究经常讨论热流变复杂性。聚合物熔体的时温叠加（TTS）的水平平移因子，可以用来计算Arrhenius的活化能Ea。对于TTS失败的体系（即热流变复杂体系），从这次会议知道原来也有很多人提出各种奇技淫巧来计算活化能。按照最一般的知识，热流变复杂性是由于样品中的松弛模式的温度依赖性不同导致的。温度依赖性就是Ea。因此，正确处理热流变复杂性样品数据的方法，应该是拿Ea对松弛模式作图。我看到有些文献的做法，是单独用G’、G”、δ、η0等曲线来组成主曲线，获得不同的活化能。这些活化能的意义还是很模糊。可是，要对松弛模式作图，首先要获得松弛时间谱。对于一个叠不出主曲线来的样品，如何从各个温度的结果得出松弛时间谱也是个难题。比较直观的做法就是，整个主曲线叠不好，我就分成至少能叠得好的几截。在频率坐标上分的这几截，每截应该对应着一个平均松弛时间的。因此每截上的主曲线对应的Ea就是这个松弛时间下的活化能，作出图来就能看到活化能对松弛时间的依赖关系。

以上讨论仅限于Arrhenius关系适用的情况。还有一种热流变复杂性是由于接近玻璃态导致的，也就是主曲线在高频部分叠得不好。这种情况Plazek和Ngai等人进行了很多研究。