"Counting primary loops in polymer gels". H. Zhou, J. Woo, A. M. Cok, M. Wang, B. D. Olsen, J. A. Johnson. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA. In press. DOI: 10.1073/pnas.1213169109
Much of our fundamental knowledge related to polymer networks is built
on an assumption of ideal end-linked network structure.
Real networks invariably possess topological
imperfections that negatively affect mechanical properties;
modifications of
classical network theories have been developed to
account for these defects. Despite decades of effort, there are no known
experimental protocols for precise quantification
of even the simplest topological network imperfections: primary loops.
Here
we present a simple conceptual framework that
enables primary loop quantification in polymeric materials. We apply
this framework
to measure the fraction of primary loop junctions
in trifunctional PEG-based hydrogels. We anticipate that the concepts
described
here will open new avenues of theoretical and
experimental research related to polymer network structure.
Mucho de nuestro conocimiento fundamental relacionado con las redes poliméricas se encuentra basado en la suposición de una red estructural ideal con enlaces en sus terminales. Las redes reales poseen invariablemente imperfecciones topológicas que afectan negativamente sus propiedades mecánicas; se han desarrollado modificaciones a las teorías clásicas de redes para considerar tales defectos. Pero a pesar de décadas de esfuerzo, no se conocen protocolos experimentales que permitan una cuantificación precisa, tan siquiera, de las más sencillas imperfecciones topológicas en las redes: los ciclos primarios. Aquí se presenta una sencilla plataforma conceptual que permite la cuantificación de los ciclos primarios en los materiales poliméricos. Se aplica esta plataforma a la medición de la proporción de uniones de ciclos primarios en hidrogeles trifuncionales hechos a base de polietilenglicol. Se anticipa que los conceptos que se describen aquí abrirán nuevos caminos a la investigación teórica y experimental relacionada con la estructura de red de los polímeros.
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