材料物理软物质ppt课件.ppt

 4 软物质软物质: Soft Matter 1. 概念的提出概念的提出 P.-G.de Gennes 软物质的根本特征是在外界的微小作用下软物质的根本特征是在外界的微小作用下(如温度或外如温度或外场等场等)，会产生显著的宏观效果会产生显著的宏观效果 所谓小的影响大的效果是软物质体系的根本特征所谓小的影响大的效果是软物质体系的根本特征 4 软物质软物质: Soft Matter 软物质除了具有简单体系的硬物质所特有的平移自在度之软物质除了具有简单体系的硬物质所特有的平移自在度之外，经常还有一个或更多的附加自在度外，经常还有一个或更多的附加自在度 软物质体系由于附加自在度的作用可以自组织，最后构成软物质体系由于附加自在度的作用可以自组织，最后构成附加自在度有序的自组织构造附加自在度有序的自组织构造 4 软物质软物质: Soft Matter 在外界作用下软物质的构造之所以发生根本性的变化在外界作用下软物质的构造之所以发生根本性的变化从而导致猛烈的效果，这阐明软物质是有其内部构造的从而导致猛烈的效果，这阐明软物质是有其内部构造的。

软物质也被称为为复杂流体或构造液体，主要就是由于软物质也被称为为复杂流体或构造液体，主要就是由于软物质在其柔软的背后存在着复杂的、有结多重构的特性软物质在其柔软的背后存在着复杂的、有结多重构的特性 4 软物质软物质: Soft Matter 软物质大多来自于有机物质，其构造经常介于软物质大多来自于有机物质，其构造经常介于固体和液体之间，从宏观尺度看不象晶体构造那样固体和液体之间，从宏观尺度看不象晶体构造那样有完美的周期性从原子、分子尺度看是完全无序有完美的周期性从原子、分子尺度看是完全无序的，但在介观尺寸下存在规那么的构造的，但在介观尺寸下存在规那么的构造 4 软物质软物质: Soft Matter 软物质之所以表现出与固态和液态不同的特性，软物质之所以表现出与固态和液态不同的特性，在于介观尺度下这种有序构造的出现：一方面，决在于介观尺度下这种有序构造的出现：一方面，决议流体的热涨落和动力学相互作用支配着系统的行议流体的热涨落和动力学相互作用支配着系统的行为；另一方面，介观尺度下受约束构造显示出类似为；另一方面，介观尺度下受约束构造显示出类似于固体的行为。

这两者共同的作用支配和支配了软于固体的行为这两者共同的作用支配和支配了软物质独特的性质物质独特的性质 4 软物质软物质: Soft Matter 普通而言，普通而言，对于两种以上物于两种以上物质组成的混合体系，成的混合体系，有能有能够本身或在外界作用下构成某种特定的构造本身或在外界作用下构成某种特定的构造 对于于单一物一物质所所组成的成的软物物质体系，其所体系，其所组成成的分子必需有某种特定的构造或功能的分子必需有某种特定的构造或功能——所所谓超分超分子，例如液晶分子，一些活化子，例如液晶分子，一些活化剂以及生物大分子等以及生物大分子等这些分子可以些分子可以经过本身的自本身的自组装而构成各种有序的装而构成各种有序的构造 4 软物质软物质: Soft Matter 常见的一些软物质体系：常见的一些软物质体系： 高分子聚合物、液晶、胶体、乳液、超分高分子聚合物、液晶、胶体、乳液、超分子资料〔双亲性分子〕、以及生物大分子等子资料〔双亲性分子〕、以及生物大分子等  F =  H - T S1. 超分子自组装超分子自组装软物质自组织的方式软物质自组织的方式2. 单单(大大)分子自组织分子自组织3. 熵驱动下的自组织熵驱动下的自组织3. 熵驱动下的自组织熵驱动下的自组织3. 非平衡动力学自组织非平衡动力学自组织软物质的复相分别软物质的复相分别软物质的复相分别软物质的复相分别。