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      研制縮微流變儀以及集成化的高通量流變學實驗表征平臺

      時間:[2017-12-22]  來源:

      項目負責人:袁學鋒教授

      簡介:全面表征各種復雜流體的(微觀或宏觀)本構關系是開展高性能材料數字化設計及優化材料加工工藝的基礎,這需要構建集成化的流變學實驗表征平臺,包括分子水平上的表征、剪切和拉伸 條件下的流變和微觀結構動態表征、復雜瞬態粘彈流場下應力場和速度場的動態表征。針對國內缺乏從微觀水平上定量研究復雜流體在外加場條件下的非平衡態性質的現狀,開展多物理實驗表征系統的建設,包括流變力學與高分辨光學成像、小角激光散射、激光雙折射成像、粒子跟蹤流場同步測量的搭建, 從而在廣東快速形成時變多物理場系統流變學定量表征的技術能力。除了常規的力學、流變與激光同步測量技術以外,縮微流變儀具有樣品用量少、 慣性影響低、靈敏度高、可進行實時流變和微觀結構動態表征、并可仿真微流場環境(小到5微米 )等優點。它的最大剪切率量程要比商業流變儀的量程至少高出兩個數量級,達到了材料加工中如 3D打印噴嘴附近流體所經歷的超高應變率,實現了當前商業流變設備還不具備的功能,已經應用于抗體蛋白藥的快速篩選、配方和加工工藝的設計和優化。圍繞定量研究功能液體在高速 噴射流場下成細絲或液滴控制機理這一學術前沿課題,利用流變芯片技術,開發當前新材料加工(如3D噴墨打?。┖腿嵝杂∷@示行業迫切需要的,能夠逼真地重現噴墨打印工藝中的 極端流場環境的專用流變芯片,從而實現高通量篩選適合這一工藝的有機高分子發光電子墨水配方 ,為廣東省重大科技項目《柔性印刷彩色顯示關鍵技術》等提供支撐。這一技術還將在細胞快速檢索、臨床檢測等生物醫學領域,以及軟物質材料的高通量分子和配方篩選、全數字化設計和制造中得到廣泛應用。

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