分散在悬浮液中的粘合剂颗粒可以自组装成刚性渗透的凝胶网络。凝胶无处不在,从蛋白质组装和胶体悬浮液到水泥水合物中。他们的结构和机械性能在很大程度上取决于它们通过粒子粒子相互作用和外部驾驶的形成历史,包括:排斥和吸引力强度,流动,活动和流体动力。在筛选长范围静电排斥并范德华力强的状态下,例如在盐水和浊度悬浮液中,摩擦固体接触可以在颗粒之间形成,阻碍相对滑动和滚动运动。摩擦会影响凝胶化动力学,其中网络可以在微米大小颗粒的几秒钟内形成和冻结。此外,接触老化可以转化为时间依赖性的弹性模量和产生应力。在数值侧,众所周知,强粘性悬浮液的凝胶对固体相互作用非常僵硬,这是很难的 - 它们在纳米表尺度上有所不同,而粒子是微米大小的。为了探测强粘性摩擦颗粒的极限,在实习期间,我们建议开发一种新型算法,以建模具有硬约束的布朗胶体颗粒的3D聚集,并将其转化为在动态歧管上的随机轨迹。这项工作将包括使用基于标准粒子的方法以及约束优化算法的使用。一起,我们将研究滑动和滚动摩擦如何影响凝胶化动力学,网络形成结构及其机械性能。
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