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【学术报道】中外著名科学家系列报告-吴奇院士报告会 高分子溶液相图的最后一块拼图 —— 普适标度律

应5197. com新浦京化学与材料科学学院、生物医药功能材料国家地方联合工程研究中心主任沈健教授的邀请,香港中文大学伟伦化学讲座教授、中国科学院院士、以及美国物理学会会士吴奇博士于2018年4月28日来我校为师生做了一场精彩的学术报告,报告题目为:高分子溶液相图的最后一块拼图 —— 普适标度律。

高分子溶液的相图是高分子物理领域中关于临界现象的重要课题,即在临界点附近,高分子溶液浓相和稀相的浓度差对于大分子链长、约化温度是否存在普适标度律?与小分子二元共混体系不同的是,大分子(溶质)在尺寸上远大于小分子(溶剂),大分子单元的共价键接令高分子溶液体系不仅有小分子二元共混体系里的密度涨落、还有大分子内部链段分布的密度涨落,后者的相关长度短于链的尺寸但又长于链段的尺寸,使得高分子溶液临界行为有了一个额外的链长依赖性。自上世纪70年代起,对于大分子临界现象的理论研究由平均场理论过渡到Ising模型,利用重整化群以及考虑到三体相互作用,得出了各式的标度关系,但是由于大分子溶液达到两相平衡状态的时间通常以年月为计量,测试耗时极长且制备大量单分散样品不易,因此,通过实验获得的“好”相图寥寥无几。

吴院士课题组的两个博士研究生和一个访问学者、历经长达十多年的研究,通过联用微流体制备纳升液滴的方法和小角激光散射发展了一套快速、灵敏的测量方法,使得体系平衡时间由月缩短到小时、灵敏度从目测的浊点提高到分子间的两两聚集,获得了系列分子量的两种大分子在三种溶剂中共12张相图,外加文献上的5张,经对称化操作和约化,17张相图全部归一为一条母线,明确揭示了高分子溶液在临界点附近对于链长的普适标度律,验证了Muthukumar于86年基于三体相互作用而得到的结论,成功地为高分子溶液相图拼上了最后一块拼图——链长依赖性。

最后吴院士谈到了他前后一共花费了三十年才终于解决了这一问题,所以从事科研一定要坚持不懈;此外,大千世界有千奇百怪的二元共混体系,但本质上仅仅依赖于一个对于约化温度的普适标度参数(1/3)和另一个对于尺寸的普适标度参数(2/9),令人深刻感受到物理和科学的美。最后,在回答同学们的问题时,他还谈到大学的三个功能:保留常识、创造常识和传播常识;表达了他对老师和同学们的殷切希望。

报告结束后,沈健教授总结、主持提问,在场的大学生、研究生们也积极参与了讨论。沈健教授代表大家期待吴院士常来,向老师同学们展示澳门新葡亰平台游戏的开创性、标志性成果。

发布时间:2018/05/08
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