Orientation and Partial Disentanglement in Individual Electrospun Fibers: Diameter Dependence and Correlation with Mechanical Properties
Notice bibliographique
Résumé
Electrospun fibers are versatile materials that exhibit unusual and tunable properties when studied at the single fiber level, including an exponential increase in modulus with a decreasing diameter toward the nanoscale. Understanding the detailed molecular organization giving rise to this behavior is a key for reaching the ultimate goal of controlling their properties and realizing their full potential as 1D materials. In particular, molecular orientation and chain disentanglement are thought to play a critical role, but their study in individual fibers has proven extremely challenging. Here, we quantify molecular orientation in more than 100 individual fibers of atactic polystyrene (PS) from the micro- to nanoscale by polarized Raman spectroscopy, and we probe for the first time a disentanglement-related conformation in the same spectra. We observe an exponential increase of both parameters when decreasing the fiber diameter below an impressively large onset of 2.5 μm, much larger than the typical onset values. The orientation quantified for 500 nm fibers is among the highest values ever reported for PS samples. A clear correlation is found with the previously published diameter dependence of modulus measured in individual PS fibers. Our results also highlight the longitudinal and radial structural heterogeneity of electrospun fibers and suggest separate mechanisms for molecular orientation and disentanglement, which is shown to be mainly situated in the fiber shell. Finally, we combine our observations in a model describing the evolution of chain organization with fiber diameter.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».