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与专业无关的内容。

第三天交流@KIT

LAOS与percolation

今天上午又找Deepak聊天。他这两天都在用ARES-G2测量碳纳米管填充聚合物的样品。他使用8mm的cone-and-plate夹具。因此他要先把样品热压成8mm的薄片(190°C),然后再放到流变仪上用cone-and-plate继续压(也是190°C),直到上夹具达到所需的gap值。我留意到,ARES-G2的gap控制精度在小数点后五位!ARES只有2位。而且ARES-G2的升降也比ARES快。觉得当今位移控制的技术也太神奇了。

Deepak现在主要想考察percolation的问题。Deepak发现,向纯聚合物中添加碳纳米管,一开始I3/1是随添加浓度减小的,超过一定浓度之后I3/1才随碳纳米管的浓度增加而增加。Deepak很困惑为什么会有一段随着碳纳米管浓度增加而非线性粘弹性减小的区间,而在此区间里G’是不断增大的。

我也曾经尝试通过LAOS研究percolation问题,只是我的体系是PAA/Fe(III)凝胶,只能通过线性粘弹性的方法(Winter法)找percolation threshold。在LAOS条件下critical gel会不可逆破坏,看不到什么非线性粘弹性。

因此我的感觉是,仅仅形成网络结构并不意味着在LAOS下显示非线性粘弹性。后者需要所形成的网络具有可逆恢复的性质。而且恢复的松弛时间要跟LAOS的频率相耦合。不发生网络破坏,LAOS的波形就不会扭曲;不持续恢复和破坏,就得不到大量周期的非正弦LAOS结果(FFT之后就不出高次谐波)。

另外,我觉得就算在LAOS下样品显示出某种临界转变,转变点的位置也是不固定的,而是会依赖应变幅度。这个也许能算作percolation,但也跟Winter法的临界点没有可比性。总的来说我也觉得LAOS和SAOS的结果之间是没有可比性的。

跟Deepak还讨论了很多琐碎的问题,一个上午就过去了。

邀请报告

中午吃饭的时候又遇到了Madhi。我发现当其也人用德语聊天时候他总是很安静,加上他的名字,我就问他是来自哪里的,原来是伊朗。他在伊朗读博士学位,来德国这里交换六个月。他不经常说话但整天笑,很温文尔雅。

中午1点邀请了一个教授过来做报告,几乎全体组员都要参加,Prof. Whilhelm主持。报告者是Thomas Hanemann,来自Institute of Applied Materials,报告的题目是Polymer-based Materials in Microsystem Technologies。报告的主要内容放在微米级的光学元件上。对这种材料的要求首先是高透光率和高折射率。高透光率的聚合物有很多(例如PMMA等),但为了提高折射率,就要往聚合物里添加其他成份,往往就要降低透光率。提高折射率可以通过添加无机填料或者有机掺杂。无机填料产生的问题就是散射、分散性、浓度和表面性质等等都会影响材料的透光率。有机掺杂虽然没有散射的问题,但有很多分子本身又有颜色,而且掺了有机小分子对聚合物有增塑作用,降低了材料的力学稳定性(例如耐高温性质)。但这些都终归只是讨论,Prof. Hanemann还是成功地做出了一些材料。另外,Prof. Hanemann还在研究陶瓷的微量注塑技术(通过sol-gel方法)。这个技术可以用于做非常精细的元件。但是到了微量成形的尺度,各个环节都有难度。例如起始的feedstock需要优化,流道需要优化等等。

讲座大概花了一个小时,完了之后有Nico带Hanemann教授和他的学生参观实验室,然后又到一个房间里喝下午茶继续闲聊,各自介绍自己的工作内容,寻找合作。Hanemann有些学生是要研究feedstock的流体力学性质的,恰好Whilhelm的学生Roland就是专门捣鼓流动不稳定性的,于是还确实有合作的空间。

Fourier变换

回到办公室已经是下午三点多了。我又请教Kathrin关于LAOS时间扫描的想法。由于我准备在一个长时间信号中逐段截取部分信号进行分析。因此截取的时间窗口的大小是受限的。如果在有限的时间窗口Δt中有N个数据(oversampling以后),那么Fourier变换之后的频率分辨率就是Δf = fs / Nfs是sampling frequency。进一步分析发现,Δf = f0 / Ncyclef0是时域信号的频率,Ncycle是时域信号的周期数,必须是非零正整数。在给定f0的条件下,是不能既让Ncycle尽可能小又让Δf尽可能小的。如果情愿Ncycle尽可能小(Ncycle = 1)那么Δf = f0。也就是说Fourier变换之后的曲线就总是从f = 0一下跳到f = f0。应该是最差的情况。以下是f0 = 1Hz,Ncycle = 1的情况。

由于我是要取特定频率的幅值(f0、3f0、5f0……),我担心当Δf很大的时候,在所需的频率位置会没有数据点。但根据上面的分析只要Ncycle是非零正整数的话,这个情况是不会出现的。我又担心对于同样的时域信号,Fourier变换的Δf不同,得到的幅值会不同,至少当Δf特别低的时候。Kathrin倒是研究过这个问题,她给我看了一个结果,差别很小。因此也就不用担心这个问题。

频率分辨率的问题分析完之后,下一个问题就是实际信号的基频往往并不精确地等于实验输入的频率。例如我需要马达进行频率为1Hz的振荡,但实际马达信号取出来基频很可能是0.99Hz。这一点点差别在3f0、5f0等倍频处会成倍增大。如果我在做Fourier变换的时候以实验输入的(自以为是的)频率为基频来取谐波幅值,就有可能会出错。因此有必要先确定信号的真实基频,再进行Fourier变换。于是我请教确定信号的真实基频有没有比较“专业”一点的方法。讨论的结果是貌似没有,无非就是选择恰当的窗口进行find max。因此,先是为了确定基频就要占用一定的Ncycle。确定基频所用的Ncycle也是越小越好的。所以如果不确定上述的Δf太大对幅值没有影响,基频的确定这一步就很难保证了。

请教完Kathrin之后,我又拿同样的问题去请教Christopher。他顺便把他们做FT-Rheology的LabView软件拷了给我。跟Christopher的讨论就更详细了,他还提到如果我的应变幅度很小,Nyquist frequency又很高的话,高频的噪音很可能比基频还有大,find max必须(而不是最好)在合理的范围内。因此,软件界面还是需用户正确输入当初实验时的频率,以此作为基准左右开一个适当的窗口(何谓“恰当”可通过f0和Δf来确定)来find max。

Movie night

Käsespäkle

讨论完之后都快六点半了。晚上,Timo、Johanes等人叫我去地下室的一个cinema room那里看电影。我在Liftaß那里匆匆吃了晚饭,回旅馆洗了个澡。今天的晚餐是Kathrin推荐的菜谱之一:Käsespäkle。

就去cinema room。这个房间比较乱比较casual,有几张沙发,一张茶几,两台电脑,一个冰箱,还有各种散落电脑配件。中间空地上放了一个桌上足球。觉得是非常典型的西洋风格的休闲室。电影是二选一,一个是True Grit,一个是断背山。大家选了前者。他们都不喜欢字幕,也没字幕,所以全片都是浓重的美国西部口音和俚语也让我很受罪。我大概听懂个五六成,剩下的只能猜,不过也不影响剧情理解。边看边喝啤酒。我在国内都喜欢喝百威是因为嘉士伯喜力这些酒太浓。来德国这里喝的这种啤酒也是很浓的。看完电影之后,我提出让他们表演一下table football,结果人家技术确实不是盖的。这东西是不是跟斗地主在中国的地位一样呢——连斗地主都不懂简直就不是中国人。

第二天交流的内容@KIT

Q参数的物理意义

上午一个来自印度的学生Deepak Ahirwal向我介绍他的工作。关注LAOS研究的话应该会知道medium amplitude oscillatory shear(MAOS)和Q参数(Macromolecules, 2009, 42, 411-422)。MAOS的Q参数是基于I3/1 ~ γ0m这一现象而提出的。对聚合物熔体的实验发现对于线型聚合物m = 2,对支化聚合物m < 2。最近Wagner (J. Rheol., 2011, 55, 495-516.)通过蛇行理论的模型研究了Q参数的意义。发现仅仅是简单的Doi-Edwards预测的Q在高频区与实验结果有定性上的不同,加入了CCR因素(McLeish)之后,所预测的Q在整个频率范围内的曲线形状就跟实验观察的结果定性符合。于是通过对实验Q曲线的拟合就可以得到相应模型的参数,即表征CCR的程度。

Deepak Ahirwal具体研究的是分子量分布的影响,把两种分子量的线性PS混合在一起,只有当分子量差别很大的时候才能在线性粘弹性的频率谱中区分开来(好像是Wanatabe的工作),但仍然有些情况是线性粘弹性的实验方法检测不了两种分子量的存在。这时在MAOS条件下,通过Q参数就可以看到。而且通过上述对Q的物理意义的理解,可知在MAOS条件下,不同分子量的组分的差别在于CCR。

从Wagner和Deepak Ahirwal的研究可看出对于一个从实验经验中提出的新参数,需要先用已有的物理模型进行模拟预测,以便理解其物理意义。这样关于这个参数的下一步应用也就能有的放矢。

我是做colloid体系的,因此就需要找相关的colloid的模型来分析一下Q参数到底是啥。

塑料和橡胶的LAOS

中午是C. Klein、Ms Weiland和我三个人一起去吃的午饭。午饭后C. Klein带我去机械工程系,Prof. Whilhelm有一部分仪器放在那里。在那里的实验主要是高转矩的旋转流变仪,用来测试橡胶甚至塑料的剪切形变。由于这些材料刚度比较大,所以为了避免滑移,在样品上下板的表面干脆划了好多道的坑,样品在上下板中成型,然后就被这些坑卡死了。为了做LAOS而不发生fracture,实验都是在高压条件下进行的(2 ~ 8 bar)。这种条件在实际中的意义就是例如撞车、轮船等。在那里我看到了一个高个子学生Mahdi Abbasi。当初是他在seminar上介绍我的文章的。

嵌段共聚物相分离和剪切取向过程

下午Alicia Malek向我介绍她的工作。她是合成PS-PLLA嵌段共聚物的。希望获得lamellar的morphology,然后拿去做LAOS。但是一开始她的PS是能过一般的自由基聚合制备的所以分子量分布太大,共聚之后就看不到什么层状结构。后来他用ATRP做,就行了。PS-PLLA样品在LAOS下层叠相分离结构随剪切方向取向,需要一定的时间。在此时间内可以观察到I3/1随时间呈指数式下降。这个工作的套路其实是按照Macromol. Chem. Phys., 2007, 208, 1719-1729来做的。由于我硕士的时候是做PEO-PLLA共聚的因此我和她讨论了很多关于合成和结晶度表征的问题,也给她提了一些建议。

其他

下午我又见到了Prof. Whilhelm,这是首次见面。他的一个主要的意思就是希望我能告诉他我想用LAOS来做什么,然后跟他们合作来做,一起发文章。于是我说我明白,并会share as much as possible。

下午我使用了他们的ARES LS2和LabView软件来做了一些实验。他们好像很关心我要不要自己用一下那台仪器。他们觉得我是过来学习的。但其实我不觉得需要去简单地学习操作仪器,我希望能在这里试用我的MATLAB程序。可惜我的程序又有一些bug需要处理。而且他们也没有什么样品是具有时间依赖性的。今天说白了我就应付性的用了一下他们的ARES,不想他们觉得我过来都不愿意学习。

事实上这次使用的一个收获就是参考了他们的LabView软件的用户界面设计和workflow的设计。说实在的,我原本脑子里的想法就是来偷师。我原本是打算自己写MATLAB程序来处理LAOS数据的。但现在听说Whilhelm希望我发用到LAOS的文章都要跟他们合作,那我也不好意思明确表明跟他们“分庭抗礼”。而且也确实,人家已经花功夫写好程序了,我再去写就重复劳动。只是不知道他们愿不愿意送给我。如果要花钱买,那我可能也不会买,还是回去自己写得了。这事得先跟导师商量一下。也许我的想法道德很低下心灵很丑陋。

晚上是去我旅馆附近一家叫Liftaß旅馆,这是Kathrin和Christopher介绍的。味道果然不错,只是份量大了点。我今天点的是一个什么noodle,今后几天我干脆都来这里吃晚饭了。

 

刚到德国产生的想法

妈妈和婆婆送我到机场。很快登机牌和托运都办好了。香港机场有免费无线网络,等飞机的时候上了一会儿网。飞机座位没选好,不但风景被机翼挡住,而且选了看不到日出的那侧。回程要好好选座位。    飞机上断断续续地睡了几觉,中途就是看书或者看电影。飞机上的电影中等偏烂,但我选了一部谍影重重里Jason Borne的那个演员演的Hereafter拍得还不错。除了电影还有很多电视剧。我最后就是一直看TBBT第四季看到下飞机。所以如果不困的话坐长途飞机并不无聊。但如果想睡觉,就要花点工夫找一个让自己能睡着的姿势。

到了德国是早晨。盖入境章的柜台分为欧盟居民和非欧盟居民。非欧盟居民的边检遇到亚裔就会问很多问题。有一个女的,我候机的时候就注意到她了。因为她的衣着打扮、随身物品等等都很不像要出国,表情一脸茫然,行走路线飘忽。自上飞机开始的语言气氛就变为很强烈地以英语为主了。基本上除了认识的之外,就算跟亚裔的陌生人也最好讲英语。但下了飞机之后我看到那个女的一直找亚裔的陌生人用中文问问题。她在被逼的情况下也说英语,说明她可能完全不能用英语交流。到了入境的时候果然她不能用英语回答边检的问题,马上要叫旁边柜台的人翻译。那种叫法不是说“Excuse me what did he say my English is poor please thank you very much”这种,而是连任何礼貌性的拜托语都没法讲,只能“哎、哎……”地叫人家。结果我听到的部份貌似是说问她为什么来德国,她说是谁谁谁邀请的。然后问她要邀请函,她说没带。于是最后安检就把她另外带到小黑屋里了。根据我之前对她的观察这个结果也并不出乎我意料,但我在想进了全是白人的小黑屋她能怎么办。我更纳闷她当初是怎么办到签证的。按我的经验面签的主要目的就是搞清楚申请人到了国外生活能不能自理。像她这样的连邀请函都可以不带的怎么过的面签?

另外还有一个之前没有进行留意但是在安检时看到的一个“内地范儿”的中国男人,就觉得他第一次出国。因为他走上前去的时候,不给对方报以微笑,不主动说Good morning。人家跟他讲Good morning了,他还显得很错谔,回应得很不流畅。我就猜他在中国的时候是不看美国电影和电视、不上Facebook。平时的娱乐是找人吃饭喝茅台的那种典型中国中年不得志男人。甚至只需要去过香港都应该知道怎要装成一个受过教育的中产以防被各种卖报阿姨茶水小二看不起吧。那就是对所有不得不迎面靠得比较近的陌生人主动报以微笑并稍微留意,如果是需要帮助的根据紧急程度,或先问一下或直接帮忙;如果是不良分子就进行提防。如果对方报以更温暖的微笑,请开金口讲Good morning/day/weather。(当然要装中产远不止这些)不过,在中国人社会这么做等同于傻逼。这是文化差异。中国的文化是跟熟人感情好到不走后门不滥用职权不得以充分表达,但是跟陌生人没有任何感情。外国人的文化不说恰恰相反吧但至少陌生人之间在表面上要维持很多中国人看来多余的礼貌。很多人就要反讽说“切,还说是礼仪之邦呢”。但我觉得在中国如果要不认识的人你去说早上好去微笑反而是不礼貌。礼貌就是为对方着想。作为中国人,要他对陌生人微笑本来就是一件难事。你明知对方是中国人,还非要跟人家微笑跟人家讲早上好,不是故意为难人家令人家尴尬么?你什么居心?所以这就很不礼貌。

所以很多人觉得其他地方的人歧视中国人,例如什么领事馆之类的。其实是对你的一种礼貌。你自己在国内都不向别人报以微笑,到了国外别人单单不向你报以微笑你又有啥好心理不平衡的呢?不是应该反而松口气么?一看你是中国人就知道你不会nice到哪里去。对于一个中国人见多了的外国人,他也会明白向中国人报以微笑是一件多么愚蠢的事情。

其他装成中产的做法还包括推门之后自己不先进至少先让后面一个人(人多的话)。不要自己坐一个座位旁边还占一个座位搞到人家没得坐。时常注意自己有没有妨碍到人家。这些也不符合中国文化,在中国也归类为傻逼——妨碍了又咋了,又不是跟他有亲。要真妨碍了人家会说的。说你怕什么,要是说你你不高兴你可以说回他啊,你还要比他理直气状。公共产品和服务就是用来过度消费的,反正不用自己出钱。

那是因为被管惯了,不知道政府动作用的是纳税人的钱所以不要说政府乱花钱,连自己也乱花本来自己有份的钱咯,例如开了水龙头不关就在那里整别的,浪费电浪费纸浪费饮用水。所以成龙说“中国人是要管的”是没错的。

所以网上流传的不知是真是假的那个“孟德斯鸠眼中的中国人”文章就说,中国人骗人并不负有道德负担,被发现之后也不羞耻,只会认为自己手段不高明。其实中国人何止骗人不羞耻,中国人做任何坏事都没有羞耻的必要。因为从来没人区分过做哪些事会上天堂哪些事会下地狱。因为都分得这么清楚那就死板了、傻逼了。既然不分那就完全没什么先验准则,只根据情况。所以外国人觉得中国人全是瘦骨如茶的样貌丑陋阴险狡诈人状小兽是情有可原的。事实上中国人自以为自己羽扇纶巾运筹帷幄谈笑间樯橹灰飞烟呢。

那为什么《三国演义》里面不知道是第几次出祁山诸葛亮战胜之后还在痛哭说用火攻死的人太多很造孽呢?当然他然后就把责任赖在曹操身上。

说到样貌丑陋,我是同意亚洲男人样貌丑陋的。我觉得亚洲女性很出色,欧美男性很出色。而亚洲的男性都很窝囊,又小气又大男人又没实力又要面子,而欧美的女性就算漂亮也会显得偏老。我刚到德国的这一天发现的一个很重大的事实就是80%以上的男子都是大帅哥。我心想TBBT那四个人是不是故意挑丑的人来做主角?毕竟它不是一个以Penny那种女性为对象的剧。我心想为什么有的男同学会在出国留学阶段找女朋友(我是指找到了的)。我觉得面对这么多帅哥仍然看上我的女性都必然有些什么不正常,找了也白找。而且再加上我无论如何也在中国受毒害这么多年了,我再gentleman也gentleman不过外国gentlemen(因为外国也不是所有人都gentleman,好像只有中产以上才是,中产以下的也很一般)。所以女生会喜欢上我是不正常的,我也不会考虑。 以上是我刚到机场的时候想到的。到了机场,我就找long distance train station,还算顺利。买票花了40欧。火车是高铁,列车当然是西门子产的了。机场和火车站覆盖的无线网络是要钱的,所以上不了网。上了火车之后也照样上不了无线网,所以只好看书。火车窗外的风景跟中国差不多,就是村子。经过一些很辽阔的耕地,有点像中国的华北。此外就是森林。有些woodstock。一个跟中国农村最大的不同就是这里只要有墙就有涂鸦。在中国如果你想在农村也实现每个墙上都涂鸦,似乎需要等到这些农村全部年轻人都潮到这种程度才行。但是这是因为涂鸦是外来文化,人家每个墙上都有是不用需要很潮的。就好像我们的农村布满了“少生孩子多养猪”之类的弱智横幅也不需要很潮一样。

不过坐在一个欧洲的列车的窗旁,打开Archie Brown的The Rise & Fall of Communism来阅读,不时泯一口有点咸的不知道啥咖啡,心里突然感觉那个小资的欲望被极度地满足着。重点当然是我旁边全是整齐、干净、安静的白人。在中国也有高铁、窗外也有农村。但我就是不能阅读。因为旁边的人有味道还一直用配有大功率音箱的手机狂播香水有毒不时接个电话唾沫就不断地从他布满牙垢歪歪扭扭的牙齿缝中喷出来。

我们要感谢中国还是有大量这些人,因为如果中国全是干净体面的人,去哪里找廉价劳动力?没有廉价劳动力,GDP怎么“保八”?GDP保不了八,估计很多省份的贫困农村的维稳工作就要面临困难了。事实上我不仅有廉价劳动力,还有廉价人命。

想慢慢转变成“自主创新”也很难,基础研究这么差。所以搞“千人计划”,结果除了钱和官职中国什么也拿不出来回报人家,只能招回来一些求财求名的人。德国的高铁有西门子,我们的高铁也用西门子……

下了火车很快就找到了Weiland女士。她开车载我先到institute。找停车位找了很久。这天Prof. Whilhelm不在,先见过了当时在哪里的一些学生。Ms Weiland分给了我一个坐位。我接下来的这几天都可以在这个座位里干事。然后,是Nico带我看了所有的实验室。他们有两个合成实验室。他们会做一些可控聚合,为的是合成嵌段共聚物。嵌段共聚物是拿去做流变的,想观察剪切诱导有序结构。其次,他们课题组除了流变之外一个重要的研究就是GPC与核磁或者红外联用。Nico自己的课题是做GPC与低场核磁的联用。低场核磁可以看聚合物链段的活动性。最后我看到了他们的流变仪,是一台ARES LS和一台ARES G2。

转完了实验室之后,Weiland带我到我住的地方。这是走出校园外不多远的一个叫Pension Stabtmitte的旅馆,老板娘是一个老太婆不懂英语,但大致交待清楚了钥匙、洗衣服和早餐等问题。旅馆貌似不能上网。

我的房间是一个双人房,阳台非常有欧洲范儿,我非常喜欢。旅馆里的小电视机是NOKIA的……

中午饭我跟他们课题组的人一起去饭堂吃。第一天还没帮我办到饭卡,所以这顿是Ms Weiland请。主食是一碟芝士焗粉皮,另外配一碗沙律和一碗酸奶。味道跟在广州能点到的同类产品一模一样,我习惯得很。于是我就很不明白为什么很多人跟我说外国的东西很难吃。照这样的话我到国外应该连饭都不用自己做吧。

也许是很贵?但这顿饭花了3.xx欧。觉得差不多了。在广州去芝士堡吃任何焗意粉也要人民币二十好几吧。