赴德交流重点

为了确定赴德交流的重点,要先做三件事。一是详细了解对方实验室的工作,归纳我据此产生出的问题;二是详细总结我做的工作,归纳我据此产生的问题;三是检查把上面两步的结果,有没有相互回答了的情况。

M. Wilhelm的工作我应该是很熟悉的了,我是靠蹭LAOS(large amplitude oscillatory shear——以便同行能搜到这儿)的饭吃毕业的。不过,我集中看LAOS的文章的时候距离现在已经有两年多了。LAOS的新文章出来得很少很慢,而且在方法上也没有什么新的创新。看得出来M. Wilhelm这几年忙着推销他的方法和工具包去了。但其实做测试的人到了推销这一步,只能吹嘘应用。所以后来要是有别的组用LAOS,基本上就是在文章里用一下,不用白不用的性质,对LAOS在本身方法上的发展思考不多。我自问是对LAOS方法本身的问题思考挺多的,所以我希望能站在M. Wilhelm“同一阵线”而不是“对立面”,尽管目前M. Wilhelm可能还只是把我当成其中推销对象之一。

关于idea被窃

在这里我要暂时离一下题讲讲我关于“Idea被窃”的观点。因为我在LAOS方面的下一步思考还没发paper,就去跟另一个LAOS课题组宣传会不会被窃?人家确实会做得比我快,因为人家已经有现成的平台了。我的看法是这样的:第一,我的idea不见得是什么惊世骇俗所向披靡的东西,也没超出LAOS的范畴。估计了解LAOS的人都不难想到这个,只是人家太多别的可做,不都做不来而已。所以严格来说我不能确保是我先想出来的。所以如果说要保密的话争取的只是我先发表。这有意思么?没意思。其次,对方才是LAOS的专家,把我的思想跟人家讨论,说不定能够获得对方的意见而获得提高,闭门造车才蠢。第三,我是在对方课题组做presentation介绍我的想法,在场有这么多他的学生。如果我讲完之后,他也不好回头跟一个学生说“喂,上次中国那鸟讲的那个你去试试而且要快”这样吧?也太丢面子。对方是名门之后(H.W. Spiess的学生),现在也是一个成功的研究者。成功人士的秘决一定不是窃,所以谅对方也不会这样。我认为以上这三点适合任何类似情况。我高三的时候,班里也洋溢着类似的气氛,有些同学不想花自己的宝贵时间帮后进的同学解答问题、自己做了的好题目、好的做题思路不敢跟同学分享,一副各顾各的态度。我觉得这是人生观价值观的问题,赚钱重要还是朋友重要的问题。就算赚钱重要,世界上的钱我一个人反正是没能力赚完的,别人赚到的那一笔很可能本来就不属于我。不让别人赚到,我也未必就能赚到。我又不至于菜到此生只有这一次灵光乍现的机会。就算我菜到此生只有这一次可怜的灵光乍现的机会了,那碍于面子也不能表现出来吧!经常share自己的原创思想,至少能给人一种“此人是牛人天女散花惠及众生”的错觉吧?不就值了么。坚持这么做一辈子的话也就戏假成真永垂不朽了。

时间分辨LAOS

我在LAOS方面下一步想做的就是应用LAOS去研究随时间变化的体系。研究材料在大幅形变下的结构演化跟小幅形变下的情况有什么区别。这个工作要分成两部分,一是首先要发展一个时间分辨LAOS技术;二是要选择一个可控的时变模形体系来验证方法论。这其实之前并不是没有人做过了,所以也不能是说我的想法。但是作为一个能普遍使用的方法,LAOS的时间分辨有很多问题需要系统地去解决。

时间分辨LAOS的必要性是不难看到的。我的工作就是研究一个触变性(thixotropic)流体。一个触变性流体会存在一个屈服点,首先是一种屈服应力流体,因此它具有非线性粘弹性(nonlinear viscoelasticity),这是经典LAOS方法足经覆盖的(但具体技术有待丰富,我刚发的一篇文章就“丰富”做了一点点事)。其次,触变性流体屈服后的零或小应变恢复不瞬时的,而是需要一定的时间。因此触变性流体又是一个时变(time-variant)体系,或者说是时间平移不变性(time-traslational invariant)破缺的体系。所以触变性流体是一个既具有非线性粘弹性,又具有时间依赖性的流体。所以如果说LAOS技术是非线性粘弹性材料的优良表征技术的话,对这种流体就需要采用时间分辨的LAOS技术才能全面地进行表征。这是我之所以要系统性地思考时间分辨LAOS的出发点。事实上,除了触变性流体之外,很多其他非线性粘弹性材料在一定条件下也同时具有时间依赖性,例如非晶聚合物的物理老化和材料发生化学反应的情况。这些均是产品加工中常常遇到的情况,需要通过流变学实验来辅助建模。因此一个时间分辨的非线性粘弹性表征技术也具有很现实的应用价值。

话虽如此,但除LAOS之外非线性粘弹性的表征技术早就有很多,瞬态表征技术就更多了。但既然目前LAOS被一些人认为是表征非线性粘弹性的新手段,考虑时间分辨LAOS至少也是顺理成章。

具体可见我准备赴德做的presentation,下面的是未删节版。实际去讲的版本删掉了很多众所周知的废话。

以往报道的类似尝试不多,但也不是没有。M. Wilhelm就发过一篇使用LAOS观察结晶过程的文章(J. Phys.: Condens. Matter, 2003, 15, S923-931),事实上使用了时间分辨LAOS方法。但该工作没考虑的问题是,材料在小幅应变(应变的影响可忽略)的结构演化跟其在大幅应变(应变影响不可忽略)的结构演化可能是不一样的。小幅振荡法跟踪的结晶过程跟大幅振荡法跟踪的结晶过程不一定是同一个过程。我估计,作者如果对同一个体系重复地跟踪其结晶,但所用的应变从小幅范围一次次地增加到大幅的范围,将会观察到结晶过程曲线随应变变化的现象。当然,在实验体系中应该除了发生结晶之外就没有别的事了,所以无论小幅还是大幅,观察到的什么现象都应该是来自样品的结晶。但是具到结晶动力学和所获得的晶态结构很可能是不一样的,因此不能拿小幅的做出来的结果跟大幅做的结果相互比较参考。

这个问题其实跟是不是时间分辨无关,而是来自于大幅实验(非线性粘弹性)和小幅实验(线性粘弹性)固有的区别。早期的LAOS研究者往往倾向于把LAOS纳入传统的线性粘弹性的讨论范式,至少会希望线性粘弹性区间的性质跟用来预测LAOS的结果。事实上到今天各个LAOS研究小组应该能承认LAOS的实验结果必须单独寻求理论支持,以往对材料的线性粘弹性的认识是不起任何作用的。

其他交流话题

除了我关于时间分辨LAOS的想法之外,还有其他方面的问题。假如对方给我的所谓training没能回答的话我要记得主动提。

一是信号分析的问题

我以往做LAOS实验是通过Orchestrator软件里的Arbitrary Waveshape Test来实现的。这个方法限制了测试时间之内的数据点个数(350*4=1400个),因此不适宜做时间很长的实验,逼着我要买个数据采集卡来取模拟信号。因此我遇到了一些信号处理的问题。这些问题估计training本身会主要涉及到。

二是ARES仪器的问题

在过去这一个月里我花了不少时间去检验我们的ARES RFS的高频应变控制和接近0度的损耗角测量误差问题,并获得了TA方面的确认。对方课题组参与了新的ARES G2的开发,而且实验室就有一台ARES G2,我很关心ARES G2在以上问题有没有一些改进(从TA官网对ARES G2的介绍中看不到相关内容)。同时也想跟对方讨论一下有没有什么应变办法。

暂时就是以上这三方面内容了。都需要总结啊总结……