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流变仪对高分子研究的重要性

发布时间:2022-10-18
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近代软凝聚态物理的发展提供了大量复杂流体体系的微观模型,大大丰富了流变学的应用范畴,这就要应用到流变仪了,因此这些与流变学相关的统计力学模型也常被纳入流变学的教材当中。很多流变学教材都包括了特定体系的统计力学模型的介绍,例如聚合物流变学的内容常常包括从链状分子的动力学出发的流变学模型介绍,这些都需要用到流变仪去测试,流变学需要的连续介质力学和数学基础则常常只在开头花一章左右的篇幅进行很简要的介绍,并在后续章节中少用或不用。至于统计力学模型涉及的更广阔的平衡态统计力学基础,在一个流变学教材的有限篇幅限制内就更无法一一陈列了。专门的《连续介质力学》、《平衡态统计力学》课本又都自成体系,相关的内容常常超出软凝聚态物理和流变学一般关注的范畴(例如连续介质力学中针对晶态固体弹性的的对称性问题、平衡态统计力学常常注重量子统计、电磁场响应等)。


今天的高分子研究面临的尴尬是,高分子专业培养的本科乃至研究生的数理基础无法满足高分子学科前沿研究的需要。高分子专业的价值越来越局限于为已有的高分子工业输出职业人才。事实上,今天写在在高分子物理教科书中的统计物理理论成果,当初都是物理学家做出来的;流变仪就是专门用来研究高分子的,当时的大学还鲜有专门的高分子专业,高分子问题属于物理学的前沿问题。无奈的是当高分子发展到自己成为独立本科专业的今天,反而发现除高分子专业自己培养的人才之外,已少有理论物理背景的人士加入到高分子物理的研究中来了。这也许是恰恰是因为“高分子学科有自己的本科专业”已成为所有人的印象,其他学科的人鲜有“越殂代疱”者。因此,高分子物理前沿研究的人才,今后一段时间仍需靠流变仪测试方案来解决问题。面向高分子背景乃至材料学背景的教科书不仅不应该回避必要的数学和物理基础去作简化,而且还要不照搬面向物理学背景的教材惯例,而重新为化类学生专门去撰写。