综述:线性粘弹性无模型表征框架的发展及其在软物质多尺度研究中的应用展望

《Water》:The i-Rheo Framework: A Unified Approach to Broadband Rheology and Microrheology of Soft Matter from Molecular Simulations to Biomechanics

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月17日 来源:Water 3.5

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   摘要

  

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线性粘弹性为材料提供了时间不变的机械指纹,并为预测其对外部变形的响应奠定了基础。相应的材料函数反映了从原子级运动到大分子和介观重排等多个尺度上支配结构和动力学的分子间与分子内相互作用层次结构。因此,获取尽可能宽频率范围内的线性粘弹性特性为深入了解控制软物质和复杂流体行为的机制提供了独特见解。然而,由于仪器限制、有限测量窗口、离散数据采样以及传统转换程序的不足,获得可靠的宽带粘弹谱在实验和分析上仍极具挑战性。本综述/展望考察了< />框架的演变,这是一种无需施加预定义本构模型即可直接从有限实验或模拟数据集中提取宽带粘弹性特性的无模型方法。该框架最初用于将蠕变柔度测量转换为复数剪切模量,随后扩展至整体流变学、被动与主动微流变学、光镊、原子力显微镜、宏观压痕、生物力学、流变光学测量以及分子模拟。近期发展的< />进一步建立了时域与频域表示之间的可逆联系,为软物质物理学中的多尺度粘弹性表征提供了统一的分析框架。
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