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Seminario
"Polimeri e colloidi in 2d: viscoelasticità e arresto dinamico"

Relatore: Pietro Cicuta- Nanoscience Center, Cambridge University, U.K.

Aula Newton
15 Luglio 2003 ore 17.00

Abstract
Schiume, emulsioni, sospensioni di colloidi e soluzioni di polimeri sono esempi di fluidi complessi. In contrasto con i fluidi semplici, newtoniani, esistono in questi sistemi numerosi processi dinamici che avvengono con tempi caratteristici molto diversi tra loro. Questo è all'origine di ricche proprietà reologiche, di importanza in campi che vanno dalla biologia all'industria alimentare. La maggior parte dei fluidi complessi è composta di sistemi multi-fase, ed è caratterizzata da un altissimo rapporto tra l'area delle interfacce e il volume. Questo fa sì che la risposta del sistema ad una perturbazione sia dominata dalla risposta elastica delle interfacce, che sono composte tipicamente da film sottili di molecole tensioattive. Il comortamento viscoelastico di questi film interfacciali è inoltre di fondamentale interesse fisico, in quanto le molecole sono vincolate a muoversi in 2 dimensioni e ci si aspettano per questo proprietà singolari. Sarà presentata una serie di esperimenti sulle proprietà dinamiche di monolayer fluidi, composti di colloidi, proteine e polimeri. Con tecniche diverse è possibile studiare la risposta a deformazioni e compressioni. Le proteine presentano un regime di concentrazione semi-diluito le cui proprietà di equilibrio sono ben note nella fisica dei polimeri. Abbiamo trovato che sia la componente elastica che la dissipazione seguono una legge di potenza della concentrazione. Questo scaling delle proprietà dinamiche sembra essere molto generale e non è spiegabile nell'ambito dei modelli tradizionali validi in 3d. A concentrazioni più alte, questi sistemi presentano una transizione ad uno stato vetroso soffice. La misura della risposta viscoelastica in queste condizioni ha di nuovo propretà generali che sono sorprendenti e non del tutto comprese: Il modulo elastico di shear misurato in funzione della frequenza e a concentrazioni diverse è self-similare. Questo stesso risultato è stato ottenuto recentemente in sistemi tri-dimensionali, in prossimità di una transizione di arresto dinamico.