Tuning Material Properties of Nanoemulsion Gels by Sequentially Screening Electrostatic Repulsions and Then Thermally Inducing Droplet Bridging
Tuning Material Properties of Nanoemulsion Gels by Sequentially Screening Electrostatic Repulsions and Then Thermally Inducing Droplet Bridging
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通过依次筛选静电斥力然后热诱导液滴桥接来调节纳米乳液凝胶的材料特性
DOI：
10.1021/acs.langmuir.0c00199
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Doyle, Patrick S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cheng, Li-Chiun;Kuei Vehusheia, Signe Lin;Doyle, Patrick S.
纳米乳液广泛用于诸如食品、化妆品、药物和提高石油采收率的应用中，其中工程材料性质的能力是期望的。此外，纳米乳液是新兴的模型胶体系统，因为容易合成单分散样品，配方的灵活性，和可调的材料性能。在这项工作中，我们研究了我们小组以前开发的纳米乳液系统，其中凝胶化通过热诱导聚合物桥接液滴发生。我们在这里表明，相同的系统可以在室温下进行溶胶-凝胶转变，通过添加盐，屏蔽静电相互作用，并允许系统通过耗尽吸引组装。我们系统地研究了如何添加盐，然后通过温度跳变可以影响所得的纳米乳液体系的微观结构和流变性能。我们发现，盐诱导的凝胶在室温下可以显着重组时，温度突然升高，并实现不同的胶凝状态。我们的研究结果提供了一种通过仔细调整粒子间势并依次触发胶体自组装来控制有吸引力的胶体系统的材料性质的途径。对材料性质的控制和理解可用于设计用于高级应用的分级结构水凝胶和复杂胶体基材料。
Nanoemulsions are widely used in applications such as food products, cosmetics, pharmaceuticals, and enhanced oil recovery for which the ability to engineer material properties is desirable. Moreover, nanoemulsions are emergent model colloidal systems because of the ease in synthesizing monodisperse samples, flexibility in formulations, and tunable material properties. In this work, we study a nanoemulsion system previously developed by our group in which gelation occurs through thermally induced polymer bridging of droplets. We show here that the same system can undergo a sol–gel transition at room temperature through the addition of salt, which screens the electrostatic interaction and allows the system to assemble via depletion attraction. We systematically study how the addition of salt followed by a temperature jump can influence the resulting microstructures and rheological properties of the nanoemulsion system. We show that the salt-induced gel at room temperature can dramatically restructure when the temperature is suddenly increased and achieves a different gelled state. Our results offer a route to control the material properties of an attractive colloidal system by carefully tuning the interparticle potentials and sequentially triggering the colloidal self-assembly. The control and understanding of the material properties can be used for designing hierarchically structured hydrogels and complex colloid-based materials for advanced applications.
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影响因子：
14
作者：
Wang, Qun;Wang, Jinxi;Lu, Qinghua;Detamore, Michael Scott;Berkland, Cory
通讯作者：
Berkland, Cory
DOI：
--
发表时间：
1995
期刊：
影响因子：
--
作者：
D. Petsev;N. Denkov;P. Kralchevsky
通讯作者：
P. Kralchevsky
影响因子：
16.6
作者：
Kathryn A. Whitaker;Z. Varga;L. Hsiao;M. Solomon;J. Swan;E. Furst
通讯作者：
E. Furst
不同温度下十二烷基硫酸钠（SDS）胶束溶液中的胶束化参数和静电相互作用
DOI：
--
发表时间：
2001
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. S. Shah;N. U. Jamroz;Q. M. Sharif
通讯作者：
Q. M. Sharif
聚环氧乙烷的构象适应：碳 13 NMR 研究
DOI：
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发表时间：
1991
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Bjoerling;G. Karlstroem;P. Linse
通讯作者：
P. Linse