Температурна залежність модуля зсуву кон-центрованих полімерних гелів: молекулярний механізм
In addition to the conventional entropic mechanism of the temperature dependence of the shear modulus in polymer gels, another one has been found. It is implemented in concentrated rigidchain gels. Such gels were shown to consist of two phases: a network and fibers, with the former phase determining...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English Ukrainian |
| Published: |
Publishing house "Academperiodika"
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023437 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023437 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20234372025-02-22T10:25:31Z Temperature Dependence of the Shear Modulus in Concentrated Polymer Gels: Molecular Mechanism Температурна залежність модуля зсуву кон-центрованих полімерних гелів: молекулярний механізм Zabashta, Yu.F. Lazarenko, M.M. Vergun, L.Yu. Svechnikova, O.S. Bulavin, L.A. полiмерний гель модуль зсуву хрящова тканина polymer gel shear modulus cartilage tissue In addition to the conventional entropic mechanism of the temperature dependence of the shear modulus in polymer gels, another one has been found. It is implemented in concentrated rigidchain gels. Such gels were shown to consist of two phases: a network and fibers, with the former phase determining the magnitude of the gel shear modulus. If the temperature increases, the fibers are destroyed; some chains come off the fibers and increase the network phase fraction, thus increasing the shear modulus. Temperature dependences of the shear modulus for gelatin gels with gelatin concentrations c = 12%, 20%, 30%, and 40% were measured in a temperature interval of 34–42 ∘C. They are consistent with the proposed mechanism. We will also show that this mechanism of the temperature dependence of the shear modulus is responsible for the temperature effect on the regeneration of damaged cartilage tissue. Встановлено, що для полiмерних гелiв, окрiм загальноприйнятого ентропiйного, iснує ще iнший механiзм температурної залежностi модуля зсуву. Цей механiзм реалiзується у випадку концентрованих жорстколанцюгових гелiв. Показано, що такi гелi складаються з двох фаз: сiтки та волокон, причому величину модуля зсуву геля визначає сiтка. При пiдвищеннi температури вiдбувається деструкцiя волокон. При цьому частина ланцюгiв вiдщеплюється вiд волокон, збiльшуючи кiлькiсть сiткової фази, що, в свою чергу, приводить до зростання модуля зсуву. В iнтервалi 34–42 ∘С отримано температурнi залежностi модуля зсуву для желатинового гелю з концентрацiєю c = 12, 20, 30 i 40% желатини. Отриманi залежностi узгоджуються iз запропонованим механiзмом. Показано, що вказаний механiзм температурної залежностi модуля зсуву зумовлює вплив температури на регенерацiю пошкодженої хрящової тканини. Publishing house "Academperiodika" 2025-01-18 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023437 10.15407/ujpe70.1.42 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 70 No. 1 (2025); 42 Український фізичний журнал; Том 70 № 1 (2025); 42 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe70.1 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023437/3243 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023437/3244 Copyright (c) 2025 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-02-22T10:25:31Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
полiмерний гель модуль зсуву хрящова тканина |
| spellingShingle |
полiмерний гель модуль зсуву хрящова тканина Zabashta, Yu.F. Lazarenko, M.M. Vergun, L.Yu. Svechnikova, O.S. Bulavin, L.A. Температурна залежність модуля зсуву кон-центрованих полімерних гелів: молекулярний механізм |
| topic_facet |
полiмерний гель модуль зсуву хрящова тканина polymer gel shear modulus cartilage tissue |
| format |
Article |
| author |
Zabashta, Yu.F. Lazarenko, M.M. Vergun, L.Yu. Svechnikova, O.S. Bulavin, L.A. |
| author_facet |
Zabashta, Yu.F. Lazarenko, M.M. Vergun, L.Yu. Svechnikova, O.S. Bulavin, L.A. |
| author_sort |
Zabashta, Yu.F. |
| title |
Температурна залежність модуля зсуву кон-центрованих полімерних гелів: молекулярний механізм |
| title_short |
Температурна залежність модуля зсуву кон-центрованих полімерних гелів: молекулярний механізм |
| title_full |
Температурна залежність модуля зсуву кон-центрованих полімерних гелів: молекулярний механізм |
| title_fullStr |
Температурна залежність модуля зсуву кон-центрованих полімерних гелів: молекулярний механізм |
| title_full_unstemmed |
Температурна залежність модуля зсуву кон-центрованих полімерних гелів: молекулярний механізм |
| title_sort |
температурна залежність модуля зсуву кон-центрованих полімерних гелів: молекулярний механізм |
| title_alt |
Temperature Dependence of the Shear Modulus in Concentrated Polymer Gels: Molecular Mechanism |
| description |
In addition to the conventional entropic mechanism of the temperature dependence of the shear modulus in polymer gels, another one has been found. It is implemented in concentrated rigidchain gels. Such gels were shown to consist of two phases: a network and fibers, with the former phase determining the magnitude of the gel shear modulus. If the temperature increases, the fibers are destroyed; some chains come off the fibers and increase the network phase fraction, thus increasing the shear modulus. Temperature dependences of the shear modulus for gelatin gels with gelatin concentrations c = 12%, 20%, 30%, and 40% were measured in a temperature interval of 34–42 ∘C. They are consistent with the proposed mechanism. We will also show that this mechanism of the temperature dependence of the shear modulus is responsible for the temperature effect on the regeneration of damaged cartilage tissue. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023437 |
| work_keys_str_mv |
AT zabashtayuf temperaturedependenceoftheshearmodulusinconcentratedpolymergelsmolecularmechanism AT lazarenkomm temperaturedependenceoftheshearmodulusinconcentratedpolymergelsmolecularmechanism AT vergunlyu temperaturedependenceoftheshearmodulusinconcentratedpolymergelsmolecularmechanism AT svechnikovaos temperaturedependenceoftheshearmodulusinconcentratedpolymergelsmolecularmechanism AT bulavinla temperaturedependenceoftheshearmodulusinconcentratedpolymergelsmolecularmechanism AT zabashtayuf temperaturnazaležnístʹmodulâzsuvukoncentrovanihpolímernihgelívmolekulârnijmehanízm AT lazarenkomm temperaturnazaležnístʹmodulâzsuvukoncentrovanihpolímernihgelívmolekulârnijmehanízm AT vergunlyu temperaturnazaležnístʹmodulâzsuvukoncentrovanihpolímernihgelívmolekulârnijmehanízm AT svechnikovaos temperaturnazaležnístʹmodulâzsuvukoncentrovanihpolímernihgelívmolekulârnijmehanízm AT bulavinla temperaturnazaležnístʹmodulâzsuvukoncentrovanihpolímernihgelívmolekulârnijmehanízm |
| first_indexed |
2025-10-02T01:19:14Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:19:14Z |
| _version_ |
1851765410672672768 |