Dilatational yielding of solid Langmuir monolayers.
Dilatational yielding of solid Langmuir monolayers.
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固体朗缪尔单层的膨胀屈服
DOI：
10.1021/jp207173j
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
N. Wilke
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Aliaskarisohi;Th. M. Fischer;N. Wilke
在之前的工作中，Muruganathan和Fischer观察到激光诱导硬脂酸甲酯单层局部坍塌。这些实验开启了以高度可控的方式研究坍缩机制的可能性，因为激光强度可以很容易地改变，并且坍缩发生在一个确定的地方（激光焦点）。在本文中，我们扩展了Muruganathan等人提出的工作，将局部屈服描述为与单层整体崩溃竞争的单层崩溃的另一种途径。我们首先证实了激光诱导的坍缩是一种热毛细效应，然后确定了局部途径战胜全局坍缩所需的阈值激光功率。我们发现激光阈值更多地是由温度和压力梯度决定的，而不是由全局压力和温度决定的。我们建议在克服了单分子层的屈服应力后，观察材料进入激光焦点的流动。屈服应力越高，单分子层屈服所需的温度梯度就越高。只有当表面压力随温度的导数为负时，局部通道才会打开，从而使应力梯度指向激光焦点，并产生材料的下沉。在这种情况下，我们能够估计固体单层的膨胀屈服压力。
In a previous work, Muruganathan and Fischer observed laser-induced local collapse of a methyl stearate monolayer. These experiments opened the possibility of studying the collapse mechanism in a highly controlled manner, since the laser intensity can be easily varied and collapse happens in a definite place (the laser focus). In this paper we extended the work presented by Muruganathan et al., describing the local yielding as an alternative pathway toward monolayer collapse competing with the global collapse of the monolayer. We first corroborated that the laser-induced collapse is a thermocapillary effect and afterward determined the threshold laser power necessary for the local pathway to win over the global collapse. We show that the laser threshold is determined more by the gradients in temperature and pressure than by the global pressure and temperature. We propose that the flow of material into the focus of the laser is observed after the yield stress of the monolayer is overcome. The higher the yield stress, the higher the temperature gradient that is necessary for the monolayer to yield. The local pathway opens only when the derivative of surface pressure with temperature is negative such that stress gradients point toward the laser focus and a sink of material is generated. In such a case we are able to give estimates of the dilatational yield pressure of the solid monolayer.
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