博士学位论文的脑力劳动部分

本来做科研都算脑力劳动,但是严格细分一下可以把做实验当成体力劳动,剩下的纯脑力劳动部分就是坐在书桌旁干出来的。根据我目前的想法,我博士论文中这样的部分还不少,让我很头痛。实验的话你按时间计划都完成了就基本搞定了。但脑力劳动部分你是预计不了你会想多久才想得出来的,所以很难掐时间。所以不排出到最后我招架不住,我的博士论文就退变成一个实验报告,没有任何深入理解和讨论。

纠结的预剪切

按照触变性凝胶的常规(或称“被提出和被广泛采用的”,proposed and widely adopted)测试流程,一坨胶被挖到流变仪的平板上,夹具下下来之后,第一件要做的事情叫“预剪切”(preshear),或者叫剪切熔融(shear-melting)。然后静置一段时间让样品重新凝胶化。经过预剪切-静置操作能够对样品的状态实现可重复的控制,因此可以说消除了上样过程未知应力历史所带来的不确定因素,但不能简单地说成“消除了应力历史”,实质上只是用新的、可控的历史去覆盖旧的、未知的历史。因此这个新的历史就必须足够强大,否则就覆盖不完。因此我的第一步就是要观察预剪切的过程到底都发生了什么,怎样的预剪切过程才算“足够强大”。这是刚刚完成的实验所做的工作。

静置 vs “动置”

预剪切之后就是要静置。静置过程发生的事情就是典型的凝胶化。因此讨论基础是有的。拟投Langmuir就是这方面工作。但是我又出“怪招”考虑在不同的外加应变下的凝胶化过程,可称之为“动置”了。这就郁闷了。这也是刚完成的实验所做的工作。

线性 vs 非线性

静置完之后,就是一个凝胶样品,基本就是分开线性和非线性粘弹性范围来讨论。线性粘弹性就是扫个频率。但是我采用时间分辨粘弹谱技术,想找个松弛时间来说说事。至于非线性部分,那要分两部分。一部分就是屈服后达到平衡的非线性粘弹性,另一部分是恰好在屈服应变附近的非线性粘弹性。前者是稳态研究,后者则是研究延改屈服。

以上基本上是实验部分,即体力劳动部分。纯脑力部分分两部分,一部分就是编写一个程序来分析非稳态LAOS数据。另一部分就是找个合适的胶体凝胶理论模型把以上实验结果全描述一遍。

IEEE伪会员

我刚接触科研(就是读硕士)的时候,特别喜欢看Angew. Chem.Chem. Eur. J.上面的文章,尤其是关于超分子化学的文章,膜拜J. Stoddart、G. Whitesides。同时也很喜欢看Adv. Mater.上面新奇的、“智能”的高分子体系。读博之后,慢慢看Phys. Rev.系列多了起来,GReader果断退订Adv. Mater.JACSAngew. Chem.,狂订arXiv。Macromolecules、Soft Matter和Langmuir这几个化学学会办的期刊之所有还留下,是因为这上面偏物理的东西还算不少档次也不低。去德国的时候Whilhelm教授还说我很像physicist。我就算是从一个不合格的chemist变成了个很像physicist的non-ist了。现在我为了编写分析LAOS数据的程序,不得不狂看IEEE上的文章,变成很像engineer,但一点都不pioneer的noneer了。虽然我主要的难点是如何完美地避免spectral leakage,首先要做的事情还是要研读IEEE Standard for Digitizing Waveform Recorders

胶体凝胶的触变性模型

第二部分就是物色一个合适的模型把实验现象描述一遍以加深理解。目前初步查文献了解到的是D. Cheng等建立的现象学模型和D. Weitz、J. Berg等建立的弹性网络的模型。预剪切、凝胶化、线性粘弹性的实验应该比较好描述,因为很可能现成的文献参考了。但是对于LAOS、尤其是“动置”和“延迟屈服”现象目前还没底,不知道是否来自以前没有人考虑过的结果因素。