包含分子力探针(中心结构)的聚合物链被内爆空化泡(中心圆圈)周围的流场扭曲的艺术渲染图。来源:利物浦大学罗曼·布拉托夫教授

利物浦大学化学系有pio从来没有一种方法可以更好地理解聚合物链反应在不断变化的溶剂流动中，为科学和石油采收率和光伏等行业提供有价值的见解。

利物浦大学化学系的新研究代表了聚合物科学领域的一个重要突破。

在最近发表在《自然化学》杂志上的一篇论文中，利物浦的研究人员利用机械化学来描述溶液中的聚合物链对周围溶剂流动突然加速的反应。

这种新方法使过去50年来困扰聚合物科学家的一个基本和技术问题最终得到了解答。

历史挑战与启示

自20世纪80年代以来，研究人员一直试图了解溶解的聚合物链对突然加速的溶剂流动的独特反应。然而，它们被限制在高度简化的溶剂流动中，对现实世界系统的行为提供了有限的可开发的见解。

利物浦化学家Roman Boulatov教授和Robert O 'Neill博士的新发现对物理科学的几个领域以及用于许多数百万美元工业过程(如提高石油和天然气采收率，长距离管道和光伏制造)的聚合物流变控制的实际水平具有重要的科学意义。

专家的见解

罗曼·布拉托夫教授说:“我们的发现解决了聚合物科学中的一个基本和技术问题，并有可能颠覆我们目前对空化溶剂流动中的链行为的理解。”

该论文的合著者Robert O’neill博士补充说:“我们的方法证明证明表明，我们对聚合物链如何响应空化溶液中溶剂流动的突然加速的理解过于简单，无法支持系统设计新的聚合物结构和成分，以在这种情况下有效和经济地控制流变，或者获得流动诱导机械化学的基本分子见解。”

“我们的论文对我们在分子长度尺度上研究非平衡聚合物链动力学的能力具有重要意义，因此我们有能力回答分子之间和分子内部能量如何流动的基本问题，以及它如何从动能转化为势能再转化为自由能。”

未来的努力

研究小组计划将重点放在扩大新方法的范围和能力上，并利用它来绘制分子水平的物理图谱，从而准确预测聚合物、溶剂和流动条件的任意组合的流动行为。

参考文献:Robert T. O 'Neill和Roman Boulatov在2023年7月10日《自然化学》上发表的“流动诱导聚合物机械化学分子条件的实验定量”。DOI: 10.1038 / s41557 - 023 - 01266 - 2