Interfacial arrangement and phase transitions of PNiPAm microgels with different crosslinking densities
Notice bibliographique
Résumé
Microgels are colloidal hydrogel particles that exhibit a pronounced softness, which arises from the swollen nature of the constituent polymer network. This softness leads to a substantial deformability of such particles at liquid interfaces, which, in turn translates into a complex phase behaviour that can exhibit a phase transition between a non-close packed and a close packed arrangement. Here, we explore how the degree of swellability and deformability - and therefore the softness of the particles - affects the phase behaviour of microgels at the air/water interface upon compression. We use precipitation polymerization to synthesize poly(N-isopropylacrylamide) microgels with similar hydrodynamic radii in the collapsed state and systematically vary the degree of swellability by changing the crosslinking density. We spread these microgels onto the air/water interface of a Langmuir trough and characterize their interfacial properties by surface pressure - area isotherms. Furthermore, we continuously transfer the interfacial microgel monolayer during compression onto a solid substrate, thus encoding the complete phase diagram of the microgels with increasing particle density as a function of the position on the solid substrate. We investigate the microgel arrangement by atomic force microscopy and scanning electron microscopy and use image analysis to extract quantitative information on the interparticle distance and degree of order. We find that the phase transition is very sensitive to the crosslinking density and occurs at much lower surface pressures for less deformable particles. The softest microgels do not undergo any phase transition. Instead, the system exhibits pronounced local conformation changes around point defects with local five- and sevenfold symmetries, indicating that the geometry of the assembled structure effectively controls the local pressure experienced by the microgels.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».