Understanding the Extraordinary Flexibility of Polydimethylsiloxane through Single-Molecule Mechanics

范德瓦尔斯力 聚二甲基硅氧烷 灵活性(工程) 聚合物 模数 化学物理 微尺度化学 弹性模量 弹性(物理) 材料科学 分子 纳米技术 复合材料 化学 统计 数学 数学教育 有机化学
作者
Lu Song,Wanhao Cai,Nanpu Cao,Hu‐Jun Qian,Zhong‐Yuan Lu,Shuxun Cui
出处
期刊:ACS materials letters [American Chemical Society]
卷期号:4 (2): 329-335 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsmaterialslett.1c00655
摘要

Linear (un-cross-linked) polydimethylsiloxane (PDMS) exists as a viscous fluid at room temperature even though its molecular weight reaches a high level (105 Da). Accordingly, one can infer the extraordinary flexibility of PDMS. However, the mechanism of the extraordinary flexibility is still unclear at present. Herein the single-chain mechanics of PDMS is measured by single-molecule atomic force microscopy, which is consistent with the results from quantum mechanical calculations. Then, the effects of several factors of microscopic structures of PDMS on the macroscopic mechanical properties are qualitatively analyzed. With the extremely low elasticity of the individual chain, the large effective cross-sectional area, and the very weak intra/interchain noncovalent interactions and their synergistic effect, the relatively small modulus of PDMS is reasonable. We further propose a method to estimate the modulus of an extended chain crystal of a polymer from the single-chain force–extension curve. For the polymer crystals in which only van der Waals forces are involved in the intra/interchain noncovalent interactions, the estimated moduli are very close to the measured values, which indicates that this method should be valid for PDMS. It is found that the estimated modulus of PDMS is smaller than those of most polymers, which directly shows its extraordinary flexibility at the macroscopic level. This work may be helpful for bridging the gap between the single-molecule and macroscopic properties of polymer materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
谨慎的凝丝完成签到,获得积分10
刚刚
求知完成签到,获得积分10
1秒前
阿尔治完成签到,获得积分10
1秒前
邹邹完成签到,获得积分10
2秒前
樟木头完成签到,获得积分10
2秒前
蒋蒋完成签到 ,获得积分10
4秒前
黑咖啡完成签到,获得积分10
4秒前
清爽慕山完成签到 ,获得积分10
5秒前
zhuxd发布了新的文献求助10
5秒前
行者完成签到,获得积分10
5秒前
胡玲完成签到 ,获得积分10
6秒前
旷野完成签到,获得积分10
6秒前
zzjjww完成签到,获得积分10
7秒前
牛奶煮萝莉完成签到 ,获得积分10
7秒前
kk完成签到,获得积分10
8秒前
山色青完成签到,获得积分10
8秒前
nice1537完成签到,获得积分10
8秒前
403333应助樟木头采纳,获得10
9秒前
Celine完成签到,获得积分10
11秒前
干净菀完成签到,获得积分10
12秒前
历史真相完成签到,获得积分10
12秒前
迷人无剑完成签到,获得积分10
12秒前
jetlee完成签到,获得积分10
13秒前
淡淡的忆彤完成签到,获得积分10
14秒前
笨蛋搞笑女完成签到 ,获得积分10
15秒前
断了的弦完成签到,获得积分10
15秒前
云悠水澈完成签到,获得积分10
16秒前
鱿鱼炒黄瓜完成签到,获得积分10
16秒前
且行丶且努力完成签到,获得积分10
17秒前
大拿完成签到,获得积分10
17秒前
张家恒完成签到 ,获得积分10
17秒前
大白不白完成签到,获得积分10
18秒前
大美女完成签到 ,获得积分10
18秒前
dujinjun完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
光亮的书文完成签到,获得积分10
19秒前
耍酷的翠曼完成签到,获得积分10
20秒前
勤勤的新星完成签到,获得积分10
21秒前
配言完成签到,获得积分10
21秒前
科研人完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440972
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254828
关于积分的说明 17572722
捐赠科研通 5499314
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900113
邀请新用户注册赠送积分活动 1876777
关于科研通互助平台的介绍 1716941