Transient analysis of temperature-sensitive neutral hydrogels

自愈水凝胶 材料科学 机械 瞬态(计算机编程) 变形(气象学) 厚板 弯曲 肿胀 的 复合材料 渗透压 压力(语言学) 温度梯度 化学 物理 高分子化学 生物化学 语言学 哲学 量子力学 地球物理学 计算机科学 操作系统
作者
Erik Birgersson,Hua Li,Shunnian Wu
出处
期刊:Journal of The Mechanics and Physics of Solids [Elsevier BV]
卷期号:56 (2): 444-466 被引量:96
标识
DOI:10.1016/j.jmps.2007.05.014
摘要

A model for transient deformation of neutral hydrogels that takes into account conservation of momentum, energy and mass for the solid polymer and fluid phase is derived, nondimensionalized and analyzed. Slow- and fast-response hydrogels are studied for three cases based on the response of (i) a spherical hydrogel, (ii) a constrained hydrogel slab to a step change in temperature, and (iii) the deformation in a temperature gradient. Model predictions for case (i) are shown to agree well with experiments for swelling and shrinking. For case (ii), solvent can be seen entering at the sides and flowing into the interior and towards the corners, such that the corners undergo a faster deformation than the sides. Immersed in a temperature gradient, case (iii), the hydrogel undergoes a bending motion and reaches a curved equilibrium shape, similar to the bending motion of polyelectrolyte hydrogels subjected to an external electric field. The benefit of the scale analysis conducted here, to predict correctly, prior to numerical computations, important characteristics such as stress, osmotic pressure and deformation times, is also highlighted.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
天真的三问完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
小屁孩发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
乐乐应助Hengjian_Pu采纳,获得10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
4秒前
4秒前
4秒前
大大方方完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
迷人问兰发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
木头马尾应助lf采纳,获得10
8秒前
xuxiaoyan完成签到 ,获得积分10
9秒前
嗨记得看发布了新的文献求助10
9秒前
深情安青应助123gg采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
晴空完成签到,获得积分20
10秒前
加快步伐完成签到,获得积分10
12秒前
晴空发布了新的文献求助10
13秒前
刘肖完成签到,获得积分10
14秒前
adi发布了新的文献求助10
15秒前
善学以致用应助甜甜采纳,获得10
15秒前
红甲发布了新的文献求助10
15秒前
hbhbj完成签到,获得积分10
15秒前
Hengjian_Pu发布了新的文献求助10
16秒前
ZSH关闭了ZSH文献求助
17秒前
悦耳静枫完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
慕青应助晴空采纳,获得10
20秒前
21秒前
nenoaowu发布了新的文献求助10
22秒前
HHHSean完成签到,获得积分10
25秒前
小马甲应助nenoaowu采纳,获得10
25秒前
27秒前
123gg发布了新的文献求助10
29秒前
沧海泪发布了新的文献求助10
29秒前
小二郎应助ylh采纳,获得10
30秒前
小房子完成签到,获得积分10
32秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Comparison of adverse drug reactions of heparin and its derivates in the European Economic Area based on data from EudraVigilance between 2017 and 2021 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3952555
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3498015
关于积分的说明 11089696
捐赠科研通 3228463
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1784978
邀请新用户注册赠送积分活动 869059
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801309