冷热台在研究“热响应胶体凝胶在速率驱动流动中的局部速度”中的应用

作者：North Carolina State University——Lilian Hsiao

来源：https://doi.org/10.1063/5.0042109  

      本文使用INSTEC TS102Si冷热台，并定制铝盖加热毛细管以适应毛细管几何形状，配合CLSM，Leica SP8激光共聚焦显微镜实现变温观察，评估热响应纳米乳液在速率驱动的毛细管流中的局部流变性。

      胶体凝胶中流动和吸引相互作用之间的相互作用导致复杂的颗粒轨迹和速度分布，这在整体流变测量中并不明显。我们使用高速共聚焦显微镜来研究低体积分数（/¼0.20）热胶凝纳米乳液系统在凝胶点以下和以上的温度下流过圆柱形毛细管时的局部速度。纳米乳液由十二烷基*、去离子水和凝胶分子聚（乙二醇二丙烯酸酯）的连续相中的聚（二甲基硅氧烷）液滴组成。使用二维图像处理来跟踪富油域中荧光聚苯乙烯示踪珠的轨迹。虽然速度分布与凝胶点温度以下纳米乳液悬浮液的流变学测量结果一致，但凝胶点以上吸引相互作用的增加会导致统计上的显著偏差。具体地说，速度测量表明，与本体流变学测量预期的相比，屈服应力更高，剪切变薄程度更大，随着温度和相关液滴间吸引力的增加，产生更为塞子形状的速度分布。这些与理论预测的偏差很可能是由于结构的异质性造成的。共聚焦显微镜图像显示，在毛细管壁附近的高剪切速率区域中发现了小的流化团簇，而在靠近毛细管中心的低剪切速率区域形成了大的致密团簇。

       INSTEC TS102Si 冷热台，搭配CLSM，Leica SP8激光共聚焦显微镜，实现样品在连续变温条件下的图像观测记录。样品置于TS102Si 冷热台加热区中，可在-25~90℃范围内实现程序控温，温度速率0.01~15℃/min可调，温度分辨率0.01℃。无需液氮制冷，无需耗材，冷热台外壳带有可供观察实验的窗口，并带有气氛保护功能，广泛应用于原位下的变温实验。