具体描述
The conference deals in novel trends in theoretical and experimental rheology for macromolecular substances - polymers. Specific attention has been paid to advances in constiutive modeling, introduction and/or utilization of novel rheological tools/techniques and understanding of polymer flow behavior during filtration, electrospinning, extrusion, coextrusion, injection and resin transfer moulding from bothexperimental and theoretical point of view. The main aim of the conference was to demonstrate how rheology can be applied to understanding polymers and their processing.
《流变学新趋势》：洞悉物质行为的微观与宏观，开启材料科学的未来之门 在这瞬息万变的科学前沿，材料的性质与行为研究始终是推动技术进步和产业创新的核心驱动力。《流变学新趋势》这本书，并非一本涵盖所有流变学分支的百科全书，也不是对已有理论的简单罗列，而是精选了当前流变学领域中最具活力、最具前瞻性的研究方向，深入探讨了它们如何挑战传统认知，如何引领新的科学发现，以及如何转化为切实可及的应用。本书的宗旨是为读者提供一个精炼而深刻的视角，聚焦那些正在重塑我们对物质理解，并孕育着未来无限可能的流变学“热点”。 流变学，作为研究物质在形变和流动过程中行为的科学，其应用范围之广，几乎渗透到所有与材料相关的领域。从食品的质地感、化妆品的涂抹性，到高分子材料的加工成型、生物医学材料的植入兼容性，再到地质学中的岩浆流动、天体物理学中的星际介质行为，流变学都扮演着至关重要的角色。然而，随着科学技术的飞速发展，特别是纳米技术、微观测量技术以及计算能力的爆炸式增长，流变学的研究正以前所未有的深度和广度向纵深发展，涌现出诸多“新趋势”。本书正是围绕这些“新趋势”展开，旨在揭示那些正在引领我们进入新知识疆域的研究方向，并展望它们在解决现实世界挑战方面的巨大潜力。 本书并非旨在全面覆盖流变学的每一个角落，而是有选择性地聚焦于当前最前沿、最具创新性、以及最有可能产生突破性影响的几个核心领域。我们关注的重点在于那些能够提供全新见解，或者通过引入颠覆性方法来解决复杂流变问题的研究。因此，尽管许多经典的流变学理论和技术构成了本书讨论的基础，但其核心价值在于展示这些基础如何被创新性地拓展、修正，甚至被全新的概念所取代，以应对日新月异的材料科学挑战。 微观世界的力量：纳米与界面流变学的崛起 本书的一个核心章节将深入探讨纳米流变学。在纳米尺度上，物质表现出的流变行为与宏观尺度上存在显著差异。纳米颗粒、纳米管、石墨烯等新型纳米材料的出现，极大地拓展了我们对物质结构与性能关系的认知。理解这些纳米材料在各种介质中的分散、聚集、流动以及其对整体体系流变性能的影响，是开发高性能复合材料、功能性涂层、以及新型药物递送系统的关键。本书将剖析当前纳米流变学研究的前沿技术，例如利用原子力显微镜（AFM）、纳米压痕技术以及先进的散射技术（如小角X射线散射SAXS和中子散射SANS）来直接测量和观察纳米尺度下的流动与形变。同时，也会探讨理论建模和模拟在理解纳米尺度流变现象中的作用，例如分子动力学模拟（MD）如何帮助我们揭示颗粒间的相互作用、溶剂效应以及界面润湿性对纳米流体行为的影响。 紧密相关的界面流变学，也将在本书中占据重要地位。许多重要的流变现象都发生在物质的界面处，例如乳液、泡沫、胶束以及生物膜的形成和稳定性，都与界面的物理化学性质和界面层的流变行为息息相关。本书将重点介绍如何利用表面/界面张力测量、界面流变仪（如震荡滴界面流变仪、双面叶片流变仪）等技术，精确表征界面层在受到应力作用时的响应。我们将探讨表面活性剂、聚合物吸附层、以及纳米粒子在界面处的自组装行为如何显著影响界面的粘弹性，进而决定了乳液的稳定性、泡沫的持久性以及多相流体的分散性能。这对于食品加工、化妆品、油藏工程以及生物医药等领域，都具有极其重要的指导意义。 复杂体系的挑战：非牛顿流体的深度解析与多尺度建模 本书将大幅篇幅用于复杂非牛顿流体的流变行为。传统流变学多以牛顿流体为基础，但现实世界中绝大多数流体都表现出非牛顿行为，即其表观粘度随剪切速率、剪切时间、温度甚至历史应变而变化。本书将深入探讨各种复杂的非牛顿流体，包括剪切稀化/增稠流体、触变性流体、假塑性流体、以及膨胀性流体等，分析它们独特的流变响应背后的微观结构演变机制。例如，在聚合物溶液中，链的缠结、松弛以及稀疏聚集体的形成是理解其非牛顿行为的关键；在胶体悬浮液中，颗粒间的排斥、吸引、以及在流场中的聚集或分散，共同决定了体系的流变特性。 本书将着重介绍先进的测量技术和分析方法，以期能够更全面地捕捉复杂流体的动态行为。除了传统的旋转流变仪，我们还会讨论振动流变仪、毛细管流变仪、以及新兴的光学流变技术（如粒子图像测速PIV在流变学中的应用），这些技术能够提供更精细的流场信息和更广泛的剪切速率范围。 尤为重要的是，本书将深入探讨多尺度建模与模拟在理解复杂流体行为中的作用。从量子化学计算描述分子间相互作用，到分子动力学模拟捕捉链动力学和颗粒动力学，再到介观尺度模拟（如格子玻尔兹曼方法LBM）描述颗粒团聚和相分离，以及宏观尺度上的计算流体力学（CFD）模拟，多尺度的协同研究正变得越来越重要。本书将展示如何通过将不同尺度的模拟结果相结合，构建更精确的流变模型，从而能够预测复杂流体在实际工艺条件下的流动行为，并指导材料的设计和优化。 智能与响应性材料：流变学的未来导向 本书的一大亮点将集中在智能流变材料和响应性流体的研究。这些材料能够根据外部刺激（如温度、pH值、电场、磁场、光照，甚至特定的化学分子）而改变其流变性质。这种“可编程”的材料行为为实现许多前沿应用提供了可能，例如可控药物释放、自修复材料、自适应结构、以及新型传感和驱动器。 本书将详细介绍构建这类智能流变材料的策略，例如通过引入刺激响应性聚合物（如温度敏感性聚合物PNIPAM、pH敏感性聚合物聚丙烯酸等）、磁性颗粒、液晶弹性体、以及具有催化活性的纳米粒子。我们将探讨这些组分如何在外部刺激的作用下，引起材料内部微观结构（如缠结网络、聚集体、或液晶相）的快速重排，从而导致宏观流变性质的显著变化。 此外，本书还将聚焦于响应性流体在先进制造和生物医学领域的应用。例如，在3D打印中，智能墨水的流变行为可以通过温度或光照进行精确控制，从而实现高精度、多功能的打印；在生物医学领域，响应性水凝胶可以通过局部刺激而改变其力学强度和渗透性，用于靶向药物递送或组织工程支架的构建。本书将提供相关的案例研究和前沿进展，展示智能流变材料如何在这些关键领域发挥变革性的作用。 计算流变学与大数据：驱动流变学研究的新范式 随着计算能力的飞跃和数据科学的兴起，计算流变学正以前所未有的速度发展，并逐渐成为流变学研究不可或缺的一部分。本书将介绍如何利用先进的数值算法和强大的计算资源，来模拟复杂的流变现象，预测材料的行为，并优化工艺参数。例如，有限元方法（FEM）、有限差分方法（FDM）以及计算粒子方法（CPM）等数值技术，在模拟高粘度流体的流动、颗粒在复杂流场中的行为、以及多相流体的界面演化等方面，都展现出强大的能力。 更重要的是，本书将探讨大数据和机器学习在流变学研究中的潜力。海量的实验数据和模拟数据为训练智能模型提供了丰富的素材。通过机器学习算法，我们可以从数据中发现隐藏的模式和关联，建立更精确的预测模型，甚至加速新材料的发现过程。本书将介绍如何利用机器学习技术，例如神经网络、支持向量机（SVM）、以及随机森林（Random Forest），来预测材料的流变性质，优化流变实验设计，甚至用于诊断和控制生产过程中的流变异常。这标志着流变学研究正朝着一个数据驱动、智能化决策的新范式迈进。 结论 《流变学新趋势》这本书，旨在为读者呈现流变学领域中最激动人心、最具发展潜力的前沿研究方向。它并非一本包罗万象的教科书，而是精选了那些能够引领我们洞察物质微观结构与宏观流变行为之间深刻联系，以及如何通过创新性研究解决实际问题的关键主题。本书的内容将聚焦于纳米与界面流变学的精确测量，复杂非牛顿流体的深度解析与多尺度建模，智能与响应性材料的颠覆性应用，以及计算流变学与大数据驱动的新研究范式。通过对这些“新趋势”的深入探讨，本书将帮助读者理解流变学是如何在不断拓展的边界中，为材料科学的进步和技术革新注入源源不断的动力，并开启通往未来无限可能的“门”。本书所呈现的不仅仅是科学知识的更新，更是对未来材料设计和性能调控的一次深刻启迪。
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