Molecular dynamics simulations of microscopic structural transition and macroscopic mechanical properties of magnetic gels

磁场 磁性纳米粒子 材料科学 偶极子 磁偶极子 聚合物 磁矩 化学物理 弹性模量 分子动力学 凝聚态物理 磁力显微镜 弹性(物理) 磁畴 纳米技术 磁化 纳米颗粒 物理 复合材料 化学 计算化学 量子力学
作者
Xuefeng Wei,Gaspard Junot,Ramin Golestanian,Xin Zhou,Yanting Wang,Pietro Tierno,Fanlong Meng
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:161 (7) 被引量:3
标识
DOI:10.1063/5.0210769
摘要

Magnetic gels with embedded micro-/nano-sized magnetic particles in cross-linked polymer networks can be actuated by external magnetic fields, with changes in their internal microscopic structures and macroscopic mechanical properties. We investigate the responses of such magnetic gels to an external magnetic field, by means of coarse-grained molecular dynamics simulations. We find that the dynamics of magnetic particles are determined by the interplay of magnetic dipole–dipole interactions, polymer elasticity, and thermal fluctuations. The corresponding microscopic structures formed by the magnetic particles, such as elongated chains, can be controlled by the external magnetic field. Furthermore, the magnetic gels can exhibit reinforced macroscopic mechanical properties, where the elastic modulus increases algebraically with the magnetic moments of the particles in the form of ∝(m−mc)2 when magnetic chains are formed. This simulation work can not only serve as a tool for studying the microscopic and the macroscopic responses of the magnetic gels, but also facilitate future fabrications and practical controls of magnetic composites with desired physical properties.
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
zhu完成签到,获得积分10
1秒前
600完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
qqq完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
小树发布了新的文献求助10
4秒前
土土文发布了新的文献求助10
4秒前
ray完成签到,获得积分10
4秒前
南风完成签到,获得积分10
5秒前
wangchiyi完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
7秒前
10秒前
yrq关闭了yrq的文献求助
12秒前
隐形挑战者完成签到,获得积分10
13秒前
谪仙发布了新的文献求助10
13秒前
无涯发布了新的文献求助10
13秒前
anj完成签到,获得积分10
15秒前
My完成签到,获得积分10
15秒前
俏皮的孤丹完成签到 ,获得积分10
16秒前
两只晕虾完成签到,获得积分10
16秒前
Ling完成签到 ,获得积分10
16秒前
18秒前
18秒前
小树完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
gtgyh完成签到 ,获得积分10
20秒前
yydy完成签到,获得积分10
20秒前
光亮熠彤发布了新的文献求助10
20秒前
樱丸小桃子完成签到,获得积分10
21秒前
爱学习的憨憨鸭完成签到,获得积分10
21秒前
土土文发布了新的文献求助10
22秒前
徐晔发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
5322发布了新的文献求助10
24秒前
DW的应助被樱丸小桃子采纳,获得10
25秒前
1111chen发布了新的文献求助10
25秒前
似不是发布了新的文献求助10
25秒前
科研通AI6.2的应助被高强采纳,获得10
26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
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1500
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Practical Nonconvex Nonsmooth Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7928400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9420845
关于积分的说明 20944514
捐赠科研通 7521580
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3365454
关于科研通互助平台的介绍 2502657
邀请新用户注册赠送积分活动 2397040