纳米限域效应下聚合物薄膜力学性能的研究

作     者：肖雨寒 柏培 郭云龙 

作者机构：上海交通大学密西根学院 

出 版 物：《高分子通报》 (Polymer Bulletin)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

主　　题：高分子纳米薄膜 力学性能 纳米限域 黏弹性 气压膨胀 

摘      要：准确掌握纳米尺度下聚合物的力学性能，对于其在纳米器件中作为功能材料或在微纳加工中作为结构模板等应用至关重要。研究发现，纳米限域作用下的聚合物力学性能相较于本体材料存在显著差异。传统测试仪器无法适用于纳米级聚合物材料，因此全面掌握纳米限域下的复杂黏弹性力学及其作用机理存在不小的挑战。近年来，我们通过搭建一套压力和温度可控的基于气压作用和高速摄影的力学测试系统，实现了对自支撑高分子纳米薄膜力学性能的直接观测。运用此系统，我们对100 nm以下厚度的橡胶弹性体和热塑性薄膜在受限于空气或聚合物界面时的力学性能(包括弹性、黏弹性和黏塑性等)进行了较深入的研究，结果揭示了纳米限域下聚合物薄膜力学性能的一些新奇特征。本专论文章简要综述了高分子纳米限域黏弹性力学领域的研究现状和最新成果，并展望了其未来发展趋势。