Name: In situ La fotorreología monitorea los cambios viscoelásticos en redes de polímeros fotosensibles (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-20T12:50:00.000+00:00
Duration: 7 min 14 s
Description: Aprende a realizar fotorreología in situ para estudiar transiciones líquido-sólido en polímeros fotosensibles. Este método integra pruebas mecánicas con mediciones ópticas para comprender las propiedades viscoelásticas de redes poliméricas.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol><li>Schmidt, L. E., Leterrier, Y., Vesin, J. M., Wilhelm, M., Månson, J. A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photorheology+of+Fast+UV-Curing+Multifunctional+Acrylates%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol+Mater+Eng%22%5BJournal%5D)">Photorheology of Fast UV-Curing Multifunctional Acrylates.</a> Macromol Mater Eng. 290 (11), 1115-1124 (2005).</li>
<li>Sun, G., Wu, X., Liu, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Comprehensive+Investigation+of+Acrylates+Photopolymerization+Shrinkage+Stress+from+Micro+and+Macro+Perspectives+by+Real+Time+MIR-Photo-Rheology%5BTitle%5D)+AND+%22Prog+Org+Coat%22%5BJournal%5D)">A Comprehensive Investigation of Acrylates Photopolymerization Shrinkage Stress from Micro and Macro Perspectives by Real Time MIR-Photo-Rheology.</a> Prog Org Coat. 155, 106229(2021).</li>
<li>Corder, R. D., Dudick, S. C., Bara, J. E., Khan, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photorheology+and+Gelation+during+Polymerization+of+Coordinated+Ionic+Liquids%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Polym+Mater%22%5BJournal%5D)">Photorheology and Gelation during Polymerization of Coordinated Ionic Liquids.</a> ACS Appl Polym Mater. 2 (6), 2397-2405 (2020).</li>
<li>Miller, T. F. I., Wang, Z. G., Coates, G. W., Balsara, N. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Designing+Polymer+Electrolytes+for+Safe+and+High+Capacity+Rechargeable+Lithium+Batteries%5BTitle%5D)+AND+%22Acc+Chem+Res%22%5BJournal%5D)">Designing Polymer Electrolytes for Safe and High Capacity Rechargeable Lithium Batteries.</a> Acc Chem Res. 50 (3), 590-593 (2017).</li>
<li>Paren, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Superionic+Li-Ion+Transport+in+a+Single-Ion+Conducting+Polymer+Blend+Electrolyte%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Superionic Li-Ion Transport in a Single-Ion Conducting Polymer Blend Electrolyte.</a> Macromolecules. 55 (11), 4692-4702 (2022).</li>
<li>Wicaksono, G., Djordjevic, I., Shah, A. H., Steele, T. W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photorheology+of+Bioadhesive+Dendrimer+Polycaprolactone+Composites%5BTitle%5D)+AND+%22Polym+Test%22%5BJournal%5D)">Photorheology of Bioadhesive Dendrimer Polycaprolactone Composites.</a> Polym Test. 80, 106099(2019).</li>
<li>Khan, S. A., Plitz, I. M., Frantz, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Situ+Technique+for+Monitoring+the+Gelation+of+UV+Curable+Polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Rheol+Acta%22%5BJournal%5D)">In Situ Technique for Monitoring the Gelation of UV Curable Polymers.</a> Rheol Acta. 31 (2), 151-160 (1992).</li>
<li>Gorsche, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real+Time-NIR%2FMIR-Photorheology%3A+A+Versatile+Tool+for+the+in+Situ+Characterization+of+Photopolymerization+Reactions%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Real Time-NIR/MIR-Photorheology: A Versatile Tool for the in Situ Characterization of Photopolymerization Reactions.</a> Anal Chem. 89 (9), 4958-4968 (2017).</li>
<li>Piguet-Ruinet, F., Love, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+Photorheological+Analysis+of+Photopolymerizable+Urethane+Dimethacrylate+Resins+with+Varying+Diluent+Content+and+Light+Fluence%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Polym+Sci%22%5BJournal%5D)">Dynamic Photorheological Analysis of Photopolymerizable Urethane Dimethacrylate Resins with Varying Diluent Content and Light Fluence.</a> J Appl Polym Sci. 107 (3), 1523-1529 (2008).</li>
<li>Švajdlenková, H., Šauša, O., Peer, G., Gorsche, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Situ+Investigation+of+the+Kinetics+and+Microstructure+during+Photopolymerization+by+Positron+Annihilation+Technique+and+NIR-Photorheology%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Adv%22%5BJournal%5D)">In Situ Investigation of the Kinetics and Microstructure during Photopolymerization by Positron Annihilation Technique and NIR-Photorheology.</a> RSC Adv. 8 (65), 37085-37091 (2018).</li>
<li>Thijssen, Q., Ortega, A. J., Vieira, R. P., Van Vlierberghe, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radical+Inhibition+in+Tomographic+Volumetric+3D+Printing+for+Thiol-Ene+Photoresists%3A+From+Photorheology+to+Printability%5BTitle%5D)+AND+%22React.+Funct+Polym%22%5BJournal%5D)">Radical Inhibition in Tomographic Volumetric 3D Printing for Thiol-Ene Photoresists: From Photorheology to Printability.</a> React. Funct Polym. 205, 106096(2024).</li>
<li>Fiedler-Higgins, C. I., Cox, L. M., DelRio, F. W., Killgore, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+Fast%2C+Voxel-Scale+Cure+Kinetics+via+Sample-Coupled-Resonance+Photorheology%5BTitle%5D)+AND+%22Small+Methods%22%5BJournal%5D)">Monitoring Fast, Voxel-Scale Cure Kinetics via Sample-Coupled-Resonance Photorheology.</a> Small Methods. 3 (2), 1800275(2019).</li>
<li>Coblentz, W. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCoblentz%2C+WW+%22Absorption%2C+Reflection%2C+and+Dispersion+Constants+of+Quartz%22">Absorption, Reflection, and Dispersion Constants of Quartz</a>. , U.S. Department of Commerce, Bureau of Standards. (1915).</li>
<li>Ikushima, A. J., Fujiwara, T., Saito, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silica+Glass%3A+A+Material+for+Photonics%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Silica Glass: A Material for Photonics.</a> J Appl Phys. 88 (3), 1201-1213 (2000).</li>
<li>Banerjee, A., Ogale, A. A., Das, C., Mitra, K., Subramanian, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+Distribution+in+Different+Materials+Due+to+Short+Pulse+Laser+Irradiation%5BTitle%5D)+AND+%22Heat+Transf+Eng%22%5BJournal%5D)">Temperature Distribution in Different Materials Due to Short Pulse Laser Irradiation.</a> Heat Transf Eng. 26 (8), 41-49 (2005).</li>
<li>Mouzaoui, M., Baudez, J. C., Sauceau, M., Arlabosse, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+Avoid+Evaporation+during+Rheological+Measurements+of+Dewatered+Pasty+Sludge+at+High+Temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Sci+Technol%22%5BJournal%5D)">How to Avoid Evaporation during Rheological Measurements of Dewatered Pasty Sludge at High Temperature.</a> Water Sci Technol. 79 (8), 1503-1510 (2019).</li>
<li>Chen, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChen%2C+T+%22Rheological+Analysis+under+Pressure%22">Rheological Analysis under Pressure</a>. , https://www.tainstruments.com/pdf/literature/RH092.pdf (2025).</li>
<li>Leading in Thermal Analysis, Rheology and Fire Testing. Overcoming Solvent Evaporation/Drying During Rheological Testing on a Rotational Rheometer. , NETZSCH - Analyzing and Testing. 
 <a target="_blank" href="https://analyzing-testing.netzsch.com/en-US/application-literature/overcoming-solvent-evaporation-drying-during-rheological-testing-on-a-rotational-rheometer">https://analyzing-testing.netzsch.com/en-US/application-literature/overcoming-solvent-evaporation-drying-during-rheological-testing-on-a-rotational-rheometer</a> (2025).</li>
<li>Saruwatari, A., Tamate, R., Kokubo, H., Watanabe, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photohealable+Ion+Gels+Based+on+the+Reversible+Dimerisation+of+Anthracene%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Commun%22%5BJournal%5D)">Photohealable Ion Gels Based on the Reversible Dimerisation of Anthracene.</a> Chem Commun. 54 (95), 13371-13374 (2018).</li>
<li>Günay, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PEG-Anthracene+HydrogelsasanOn-De+Mand+Stiffening+Matrix+To+Study+Mechanobiology%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed+Engl%22%5BJournal%5D)">PEG-Anthracene HydrogelsasanOn-De Mand Stiffening Matrix To Study Mechanobiology.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 58 (29), 9912-9916 (2019).</li>
<li>Burroughs, M. C., Schloemer, T. H., Congreve, D. N., Mai, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gelation+Dynamics+during+Photo-Cross-Linking+of+Polymer+Nanocomposite+Hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Polym+Au%22%5BJournal%5D)">Gelation Dynamics during Photo-Cross-Linking of Polymer Nanocomposite Hydrogels.</a> ACS Polym Au. 3 (2), 217-227 (2023).</li>
<li>Zheng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PEG-Based+Hydrogel+Synthesis+via+the+Photodimerization+of+Anthracene+Groups%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">PEG-Based Hydrogel Synthesis via the Photodimerization of Anthracene Groups.</a> Macromolecules. 35 (13), 5228-5234 (2002).</li>
<li>Wells, L., Brook, M., Sheardown, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generic%2C+Anthracene-Based+Hydrogel+Crosslinkers+for+Photo-Controllable+Drug+Delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol+Biosci%22%5BJournal%5D)">Generic, Anthracene-Based Hydrogel Crosslinkers for Photo-Controllable Drug Delivery.</a> Macromol Biosci. 11 (7), 988-998 (2011).</li>
<li>Truong, V. X., Li, F., Forsythe, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Versatile+Bioorthogonal+Hydrogel+Platform+by+Catalyst-Free+Visible+Light+Initiated+Photodimerization+of+Anthracene%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Macro+Lett%22%5BJournal%5D)">Versatile Bioorthogonal Hydrogel Platform by Catalyst-Free Visible Light Initiated Photodimerization of Anthracene.</a> ACS Macro Lett. 6 (7), 657-662 (2017).</li>
<li>Kislyak, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Holistic+Approach+for+Anthracene+Photochemistry+Kinetics%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+J%22%5BJournal%5D)">A Holistic Approach for Anthracene Photochemistry Kinetics.</a> Chem Eng J. 402, 126259(2020).</li>
<li>Wei, K. S., Livingston, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+Photodimerization+of+Anthracene+and+Tetracene%5BTitle%5D)+AND+%22Photochem+Photobiol%22%5BJournal%5D)">Reversible Photodimerization of Anthracene and Tetracene.</a> Photochem Photobiol. 6 (3), 229-232 (1967).</li>
<li>Burroughs, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light-Responsive+Star+Polymer+Networks+for+Photochemical+Recycling+and+Circular+Manufacturing%5BTitle%5D)+AND+%22Matter%22%5BJournal%5D)">Light-Responsive Star Polymer Networks for Photochemical Recycling and Circular Manufacturing.</a> Matter. , (2025).</li>
<li>Rubinstein, M., Colby, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRubinstein%2C+M+%22Polymer+Physics%22">Polymer Physics</a>. , Oxford University Press. (2003).</li>
<li>Intro-Guide-to-DHR. , 
 <a target="_blank" href="https://people.clarkson.edu/~skrishna/Intro-Guide-to-DHR.pdf">https://people.clarkson.edu/~skrishna/Intro-Guide-to-DHR.pdf</a> (2025).</li>
<li>Proper Sample Loading with the Brand New Discovery Hybrid Rheometer. , 
 <a target="_blank" href="https://www.youtube.com/watch?v=yHsGSGo5qos">https://www.youtube.com/watch?v=yHsGSGo5qos</a> (2020).</li>
<li>Tibbitt, M. W., Kloxin, A. M., Anseth, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+Controlled+Photodegradation+in+Optically+Thick+Hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22J+Polym+Sci+Part+Polym+Chem%22%5BJournal%5D)">Modeling Controlled Photodegradation in Optically Thick Hydrogels.</a> J Polym Sci Part Polym Chem. 51 (9), 1899-1911 (2013).</li>
<li>Chambon, F., Winter, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Linear+Viscoelasticity+at+the+Gel+Point+of+a+Crosslinking+PDMS+with+Imbalanced+Stoichiometry%5BTitle%5D)+AND+%22J+Rheol%22%5BJournal%5D)">Linear Viscoelasticity at the Gel Point of a Crosslinking PDMS with Imbalanced Stoichiometry.</a> J Rheol. 31 (8), 683-697 (1987).</li>
<li>Velankar, S. S., Giles, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+Do+I+Know+If+My+Phase+Angles+Are+Correct%5BTitle%5D)+AND+%22Rheol+Bull%22%5BJournal%5D)">How Do I Know If My Phase Angles Are Correct.</a> Rheol Bull. 76 (2), 8-20 (2007).</li>
<li>Basics of viscometry | Anton Paar Wiki. , Anton Paar. 
 <a target="_blank" href="https://wiki.anton-paar.com/en/basic-of-viscometry/">https://wiki.anton-paar.com/en/basic-of-viscometry/</a> (2025).</li>
<li>Introduction to Dynamic Mechanical Analysis and its Application to Testing of Polymer Solids - TA Instruments. , 
 <a target="_blank" href="https://www.tainstruments.com/applications-notes/introduction-to-dynamic-mechanical-analysis-and-its-application-to-testing-of-polymer-solids/">https://www.tainstruments.com/applications-notes/introduction-to-dynamic-mechanical-analysis-and-its-application-to-testing-of-polymer-solids/</a> (2025).</li>
<li>Franck, A., Grehlinger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Benefit+of+Fast+Data+Sampling+during+Rheological+Testing%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+XIVth+Int+Congr+on+Rheology%22%5BJournal%5D)">Benefit of Fast Data Sampling during Rheological Testing.</a> Proc XIVth Int Congr on Rheology. , RE29-1-RE29-4 (2004).</li>
<li>Grehlinger, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGrehlinger%2C+M+%22A+Technique+for+Rapid+Acquisition+of+Rheological+Data%2C+and+Its+Application+to+Fast+Curing+Systems%22">A Technique for Rapid Acquisition of Rheological Data, and Its Application to Fast Curing Systems</a>. , https://www.tainstruments.com/pdf/literature/RH084_FDA_and_UV_curing.pdf (2025).</li>
<li>Walls, H. J., Caines, S. B., Sanchez, A. M., Khan, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Yield+Stress+and+Wall+Slip+Phenomena+in+Colloidal+Silica+Gels%5BTitle%5D)+AND+%22J+Rheol%22%5BJournal%5D)">Yield Stress and Wall Slip Phenomena in Colloidal Silica Gels.</a> J Rheol. 47 (4), 847-868 (2003).</li>
<li>Barnes, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Review+of+the+Slip+%28Wall+Depletion%29+of+Polymer+Solutions%2C+Emulsions+and+Particle+Suspensions+in+Viscometers%3A+Its+Cause%2C+Character%2C+and+Cure%5BTitle%5D)+AND+%22J+Non-Newton+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">A Review of the Slip (Wall Depletion) of Polymer Solutions, Emulsions and Particle Suspensions in Viscometers: Its Cause, Character, and Cure.</a> J Non-Newton Fluid Mech. 56 (3), 221-251 (1995).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Geometría de placa paralela de aluminio de 25 mm de diámetro</td><td>Instrumentos TA</td><td>523250.937</td><td>Desechable</td></tr><tr><td>Llave hexagonal de 3 mm</td><td>Instrumentos TA</td><td>578910.001</td><td>Se utiliza para instalar la placa Peltier superior</td></tr><tr><td>LED de 365 nm</td><td>ThorLabs</td><td>M365LP1-C2</td><td>Con lente colimadora</td></tr><tr><td>Láminas acrílicas</td><td>McMaster-Carr</td><td>8589K923</td><td>Proteger al usuario de la irradiación UV</td></tr><tr><td>Poli(etilenglicol) estrella terminada en antraceno (40 kg/mol, 8 brazos)</td><td>Hecho en casa</td><td>BMWR12 y BMWR14</td><td>Síntesis descrita en Burroughs et al. 2022</td></tr><tr><td>Llave difusora de calor</td><td>Instrumentos TA</td><td>534522.001</td><td>Se utiliza para instalar geometría</td></tr><tr><td>Controlador LED</td><td>ThorLabs</td><td>LEDD1B</td><td>Controla la corriente en el LED</td></tr><tr><td>Aceite mineral</td><td>Químico Fisher</td><td>O121-1</td><td>Control de evaporación</td></tr><tr><td>Conjuntos de postes ópticos</td><td>ThorLabs</td><td>Varios</td><td>SPT2/M (para sujetar 365 nm), TR6 (poste de 6" de largo y 1/2" de diámetro) y RA90 (abrazadera de ángulo recto)</td></tr><tr><td>Medidor de energía y potencia óptica</td><td>ThorLabs</td><td>PM100D</td><td>Medir la intensidad de la luz</td></tr><tr><td>Accesorio de placa óptica</td><td>Instrumentos TA</td><td>546800.901</td><td>Permite la irradiación y la medición simultáneas</td></tr><tr><td>Sensor de potencia de fotodiodo, UV extendido</td><td>ThorLabs</td><td>S120VC</td><td>Mide 200-1100 nm</td></tr><tr><td>Disco de cuarzo (76,2 mm de diámetro, 1,57 mm de grosor)</td><td>Productos de vidrio técnico, Inc.</td><td>3X0.062</td><td>Utilizado en accesorios de placa óptica; permite el paso de la luz ultravioleta</td></tr><tr><td>Reómetro</td><td>Instrumentos TA</td><td>DHR 30</td><td>Realiza mediciones reológicas</td></tr><tr><td>Adaptador de geometría desechable Upper Peltier</td><td>Instrumentos TA</td><td>534525.941</td><td>Sostiene geometría de placa paralela desechable</td></tr><tr><td>Cubierta superior Peltier Draft</td><td>Instrumentos TA</td><td>534506.001</td><td>Chaqueta para control térmico y protección contra la luz</td></tr><tr><td>Placa Peltier superior</td><td>Instrumentos TA</td><td>534509.902</td><td>Control de temperatura. Viene con llave hexagonal y llave difusora de calor para la instalación</td></tr></tbody></table>

in situ la fotorreología monitorea los cambios viscoelásticos en redes de polímeros fotosensibles

In situ Photo-rheology Monitors Viscoelastic Changes in Photo-responsive Polymer Networks

Los datos fotorreológicos representativos muestran la reticulación de PEG-antraceno impulsada por los rayos UV (Figura 4). En concreto, una solución de PEG-antraceno (40 kg/mol, 8 brazos, 100 mg/mL en agua) se sometió a un cizallamiento oscilatorio (10 rad/s, 10% de deformación) durante la irradiación UVA (365 nm LED, 2,7 mW/cm2). Para obtener una línea de base de las propiedades mecánicas antes de la irradiación, la solución se probó durante 60 s antes de encender la luz, mostrada como el área sombreada antes de 0 min. Durante este período, el módulo viscoso superó el módulo elástico, y ambos se mantuvieron relativamente constantes. La línea de base confirmó que la muestra era una solución líquida estable antes de la irradiación. A continuación, se encendió la luz, lo que provocó un aumento de los módulos viscosos y elásticos. En 5 minutos, el módulo elástico superó el módulo viscoso, lo que indica una transformación de una solución de polímero líquido en una red de polímero sólido. Más tarde, los módulos elástico y viscoso alcanzaron valores de meseta estables. Para investigar la respuesta al apagar la luz, las mediciones continuaron durante 10 segundos después de detener la irradiación. Estos datos revelaron redes PEG y antraceno estables en ausencia de irradiación.
Se realizaron barridos de frecuencia representativos de 100 rad/s a 0,1 rad/s con una deformación del 10% antes y después de 60 min de irradiación (Figura 5). Antes de la reticulación, la muestra mostró una ligera dependencia de la frecuencia, exhibiendo un comportamiento consistente con un líquido viscoelástico. Después de la reticulación, la muestra mostró un comportamiento mínimo dependiente de la frecuencia. Estos datos condujeron a la selección de 10 rad/s como frecuencia apropiada para la experimentación fotorreológica en este material, ya que esta frecuencia capturó las propiedades esperadas del material antes y después de la irradiación.
Se realizaron barridos de amplitud representativos de 1% a 1000% a 10 rad/s antes y después de 60 min de irradiación (Figura 6). Antes de la reticulación, todo el rango del barrido de amplitud exhibía un comportamiento independiente de la deformación, lo que indica una región viscoelástica lineal robusta. Después de la reticulación, la muestra exhibió una región viscoelástica lineal independiente de la deformación de hasta el 100%, seguida de un evento de rendimiento a alta deformación. Al elegir la amplitud de deformación, es importante asegurarse de que las mediciones sondeen la región viscoelástica lineal durante todo el experimento de fotorreología. Estos datos condujeron a la selección del 10% como una amplitud de deformación apropiada para este experimento, ya que esta amplitud sondea cómodamente la región viscoelástica lineal antes y después de la irradiación.
La fotorreología in situ permite estudios sistemáticos de materiales fotosensibles, como la cuantificación del efecto de la concentración de polímeros en la cinética de foto-reticulación y las propiedades mecánicas (Figura 7). Las soluciones de PEG-antraceno (40 kg/mol, 8 brazos, 20 mg/mL a 100 mg/mL en agua) se reticularon con luz de 365 nm durante 60 min bajo cizallamiento oscilatorio a 10 rad/s y 10% de deformación. A medida que aumentaba la concentración de polímeros, la reticulación se producía más rápidamente y daba lugar a redes más rígidas. La dinámica de reticulación se cuantifica por el tiempo necesario para alcanzar el punto de gel, que ocurre cuando la tangente del ángulo de pérdida tan(δ) es independiente de la frecuencia32. Aquí, el tiempo de gel se estima como el tiempo de cruce entre los módulos viscoso y elástico. La rigidez de la red se cuantifica como el valor de meseta constante del módulo elástico después de la reticulación. A más tiempo, las mediciones del módulo viscoso pueden parecer ruidosas, especialmente en muestras con concentraciones más altas (100 mg/mL). Estas fluctuaciones se atribuyen a errores de cambio de fase33 y se consideran insignificantes para los materiales que han alcanzado un estado estacionario. Estos resultados representativos demuestran cómo la fotorreología permite cuantificar el efecto de la concentración de polímeros en la formación dinámica de redes PEG-antraceno.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68394/68394fig04v2.jpg"> 
Figura 4: Fotorreología de PEG-antraceno. La región sombreada antes de 0 min indica la medición de referencia de la muestra antes de la irradiación. Los siguientes 60 minutos muestran la reticulación en respuesta a la irradiación de un LED de 365 nm. En los últimos 10 segundos, la luz se apagó mientras continuaban las mediciones. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68394/68394fig04v2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68394/68394fig05v2.jpg"> 
Figura 5: Barridos de frecuencia de oscilación antes y después de la irradiación de 365 nm. Antes de la irradiación (izquierda), la muestra exhibe un comportamiento dependiente de la frecuencia, característico de una solución polimérica. Después de 60 min de irradiación (derecha), la muestra muestra un comportamiento mínimo dependiente de la frecuencia, característico de una red de polímeros elásticos. Estos datos se midieron con una deformación del 10%. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68394/68394fig05v2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68394/68394fig06v2.jpg"> 
Figura 6: Barridos de amplitud de deformación antes y después de la irradiación de 365 nm. Antes de la irradiación (izquierda), la muestra muestra un comportamiento independiente de la deformación. Después de 60 min de irradiación (derecha), la muestra exhibe una región viscoelástica lineal de hasta el 100% de deformación y un comportamiento de rendimiento a deformaciones más altas. Las amplitudes de deformación dentro de los rangos viscoelásticos lineales independientes de la deformación de ambas parcelas son apropiadas para su uso durante los experimentos de fotorreología. Estos datos se midieron a 10 rad/s. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68394/68394fig06v2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68394/68394fig07.jpg"> 
Figura 7: Los enlaces cruzados PEG-antraceno se entrecruzan más rápido en redes más rígidas a concentraciones más altas. El antraceno PEG a 20, 40 y 100 mg/mL en agua se reticula con una irradiación de 365 nm durante 60 min. La muestra más concentrada formó una red percolada más rápidamente que las otras muestras, y la muestra menos concentrada tardó más en alcanzar el punto de gel. Las concentraciones más altas de polímeros también condujeron a un aumento de la rigidez de la red después de la reticulación. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68394/68394fig07large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

In situ La fotorreología monitorea los cambios viscoelásticos en redes de polímeros fotosensibles

In situ photo-rheology is a powerful technique for characterizing the evolution of photo-responsive materials during irradiation. This technique enables ...

in-situ-photo-rheology-monitors-viscoelastic-changes-photo-responsive

Research

Investigación

JoVE Journal

Engineering

Ingeniería

Prueba Microtracción ambientalmente controlado mecánicamente de adaptación nanocompuestos poliméricos para<em&gt; Ex vivo</em&gt; Caracterización

La microrreología de seguimiento de partículas investiga la viscoelasticidad de los materiales. Aquí, la técnica se utiliza para determinar la viscoelasticidad, el cumplimiento de la fluencia y las funciones efectivas de reticulación de diferentes componentes de la matriz de una biopelícula bacteriana. La matriz está formada por sustancias poliméricas secretadas por las bacterias y sus componentes determinan la estructura de la biopelícula y sus propiedades mecánicas.

En Mapping in situ de las propiedades mecánicas de biopelículas por partículas de seguimiento Microrheology

Aquí presentamos un método confiable para monitorear la incorporación de nanopartículas en una matriz huésped de polímero a través de la encapsulación por hinchamiento. Demostramos que la concentración superficial de puntos cuánticos de seleniuro de cadmio se puede visualizar con precisión a través de imágenes de fluorescencia transversales.

Análisis de la composición avanzada de compuestos de nanopartículas poliméricas Uso de la imagen de fluorescencia directa

Polímeros semiflexible mostrar propiedades mecánicas únicas que se aplican extensivamente por los sistemas de vida. Sin embargo, estudios sistemáticos sobre biopolímeros son limitados puesto que propiedades como la rigidez del polímero son inaccesibles. Este manuscrito describe cómo esta limitación es burlada por nanotubos de ADN programables, permitiendo estudios experimentales sobre los efectos de la rigidez del filamento.

Nanotubos de ADN como una herramienta versátil para el estudio de polímeros Semiflexible

Un protocolo para el análisis de los geles formados de la optoelectrónica conjugados polímero poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) usando pequeñas y se presenta la dispersión de neutrones ultra pequeño ángulo en la presencia y la ausencia de iluminación.

Supervisar los efectos de iluminación en la estructura de los geles de polímero conjugado mediante dispersión de neutrones

Demostramos la fabricación y el uso de un dispositivo de microfluidos que permite múltiples partículas seguimiento medidas de microrheology para estudiar los efectos reológicos de transiciones de fase repetidos sobre materia blanda.

La combinación de la microfluídica y Microrheology para determinar las propiedades reológicas de materia blanda durante las transiciones de fase repetido

Aquí, presentamos los protocolos de análisis de la detección diferencial de tiempo resuelto infrarrojo vibracionales espectroscopía electrónica difracción y que permiten observaciones de las deformaciones de las estructuras locales alrededor de las moléculas fotoexcitado en un cilíndrico cristal líquido, dando un punto de vista atómico sobre la relación entre la estructura y la dinámica de este material fotoactivos.

Nuevas técnicas para la observación de la dinámica estructural de los cristales líquidos Photoresponsive

Presentamos un ensayo de fuerza de tracción de alto rendimiento fabricado con caucho de silicona (PDMS). Este novedoso ensayo es adecuado para estudiar los cambios físicos en la contractilidad celular durante diversos procesos y enfermedades biológicas y biomédicas. Demostramos la utilidad de este método midiendo un aumento dependiente de la contractilidad durante la transición epitelial a mesenquimal.

Microscopía de fuerza de tracción de alto rendimiento Mediante PDMS revela efectos dependientes de la dosis de transformar el factor de crecimiento en la transición epitelial a mesenquimal

Este protocolo demuestra la preparación de un material fotorreológico que exhibe una fase sólida, varias fases cristalinas líquidas y una fase líquida isotrópica mediante el aumento de la temperatura. Aquí se presentan los métodos para medir la relación estructura-viscoelasticidad del material.

Cambio fotorreológico rápido y de alto contraste de un cristal líquido nemático Twist-Bend

Este protocolo describe la aplicación de la microscopía de fuerza atómica y la espectroscopia infrarroja a nanoescala para evaluar el rendimiento de la espectroscopia infrarroja fototérmica a nanoescala en la caracterización de muestras multipoliméricas tridimensionales.

Avances en espectroscopía infrarroja a nanoescala para explorar sistemas poliméricos multifásicos

Aprende a realizar fotorreología in situ para estudiar transiciones líquido-sólido en polímeros fotosensibles. Este método integra pruebas mecánicas con mediciones ópticas para comprender las propiedades viscoelásticas de redes poliméricas.

In situ La fotorreología monitorea los cambios viscoelásticos en redes de polímeros fotosensibles

Explorar más videos