Translation and Rotation of Spherulites during the Crystallization of Isotactic Polypropylene with Reduced Chain Entanglements, Macromolecules, 2011, 44(8), 2844-2851.
该工作是我组最近以来最为新颖的研究成果,我们基本上把一个高分子物理教科书中的定论推翻了,这个定论是长久以来的观念:“球晶在生长过程中中心位置不动”,
我们的实验证明球晶之所以能不动和链缠结有关,即使存在有小量的解缠结,球晶都可能在生长中运动,在运动中生长,这种运动包括平动或旋转,或兼而有之。即使球晶尺寸大于样品膜的厚度,这种运动仍然可以进行。其运动速度显著高于球晶的生长速度!这是一个奇特的实验结果!我们目前在理论上的分析以布朗运动的特异性来解释我们的实验发现,仍需要作进一步的理论验证!
这个工作可以认为是钱人元老先生当年攀登计划(链缠结和聚合物凝聚态物理)的一个重要组成部分,值得提出的是我们的工作主要以光学显微镜为观测手段,于平凡的实验中显现聚合物物理链缠结带来的复杂性和特异性。
这是继2007年我组用光学显微镜发现聚合物结晶诱导熔体流动现象( Crystallization-induced fluid flow in polymer melts undergoing solidification, Xu DH, Wang ZG, Douglas, JF, Macromolecules, 2007, 40, 1799-1802.)之后的又一独具创新性的工作。
该论文的supporting information中附有六部显示球晶运动对比的小电影,读者可以清楚感受在等温结晶过程中球晶的平动和转动以及球晶的生长过程。