Reología de polímeros fundidos en tamaño de miligramos
Autores: Costanzo, Salvatore; Pasquino, Rossana; Läuger, Jörg; Grizzuti, Nino
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Reología de polímeros fundidos en tamaño de miligramos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Práctica de laboratorio
Mediciones reológicas
Material viscoelástico
Lineal
No lineal
Pequeñas muestras
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Durante la práctica de laboratorio, a menudo es necesario realizar mediciones reológicas con pequeñas muestras, principalmente debido a la disponibilidad limitada de los sistemas investigados. Tal restricción ocurre, por ejemplo, porque la síntesis de nuevos materiales en el laboratorio se realiza a pequeña escala, o puede referirse a muestras biológicas que son notoriamente difíciles de extraer de organismos vivos. Una caracterización reológica completa de un material viscoelástico implica tanto mediciones lineales como no lineales. Estas últimas son más desafiantes y generalmente requieren más masa, ya que las inestabilidades de flujo a menudo causan pérdidas de material durante los experimentos. En tales situaciones, es crucial realizar pruebas reológicas con cuidado para evitar artefactos experimentales causados por el uso de geometrías pequeñas. En este artículo, indicamos las desventajas de realizar mediciones reológicas lineales y no lineales con cantidades muy pequeñas de muestras, y utilizando un poliestireno lineal bien caracterizado, intentamos abordar el desafío de obtener mediciones confiables con masas de muestra del orden de un miligramo, tanto en regímenes lineales como no lineales. Demostramos que, cuando se eligen protocolos adecuados y condiciones de ejecución cuidadosas, se pueden obtener curvas maestras viscoelásticas lineales con buena precisión y reproducibilidad, trabajando con placas tan pequeñas como 3 mm de diámetro y un grosor de muestra de menos de 0.2 mm. Esto equivale a masas de polímero de menos de 2 mg. También mostramos que la huella de corte no lineal de arranque de los fundidos de polímero se puede obtener de manera confiable con muestras tan pequeñas como 10 mg.
Descripción
Durante la práctica de laboratorio, a menudo es necesario realizar mediciones reológicas con pequeñas muestras, principalmente debido a la disponibilidad limitada de los sistemas investigados. Tal restricción ocurre, por ejemplo, porque la síntesis de nuevos materiales en el laboratorio se realiza a pequeña escala, o puede referirse a muestras biológicas que son notoriamente difíciles de extraer de organismos vivos. Una caracterización reológica completa de un material viscoelástico implica tanto mediciones lineales como no lineales. Estas últimas son más desafiantes y generalmente requieren más masa, ya que las inestabilidades de flujo a menudo causan pérdidas de material durante los experimentos. En tales situaciones, es crucial realizar pruebas reológicas con cuidado para evitar artefactos experimentales causados por el uso de geometrías pequeñas. En este artículo, indicamos las desventajas de realizar mediciones reológicas lineales y no lineales con cantidades muy pequeñas de muestras, y utilizando un poliestireno lineal bien caracterizado, intentamos abordar el desafío de obtener mediciones confiables con masas de muestra del orden de un miligramo, tanto en regímenes lineales como no lineales. Demostramos que, cuando se eligen protocolos adecuados y condiciones de ejecución cuidadosas, se pueden obtener curvas maestras viscoelásticas lineales con buena precisión y reproducibilidad, trabajando con placas tan pequeñas como 3 mm de diámetro y un grosor de muestra de menos de 0.2 mm. Esto equivale a masas de polímero de menos de 2 mg. También mostramos que la huella de corte no lineal de arranque de los fundidos de polímero se puede obtener de manera confiable con muestras tan pequeñas como 10 mg.