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电子邮件地址: ediger@chem.wisc.edu

房间号: 
7303a
电话号码: 
608-262-7273
组关系: 
ediger组
职位名称: 
教授
路径: 
物料
物理
教育: 

学士学位1979年,伯特利大学                               
博士1984年,斯坦福大学

化学赫宇教授

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研究说明

的材料的特性依赖于在包含它们的原子和分子的动力学相当大的程度。我们的研究试图开发高分子材料和低分子量的玻璃形成动态的分子水平理解。是什么样的材料的结构和支配,这使得动态快或慢在给定系统的原子相互作用的潜力?如何附近的接口的存在改变的动力?作为设备靠拢纳米尺度,我们从分子水平上的实验中获得的知识将变得越来越必要对这些设备的正常运行。

Figure 1过冷液体/在薄膜中扩散。 作为玻璃化转变被接近,动力学变得越来越空间异构的,即,在样品的一个区域中的动力学可以是数量级比动力学几纳米的方式更快。我们目前的工作涉及氘化和含氢玻璃形成的薄膜的汽相沉积在冷基材上,然后通过随后的热循环导致的相互扩散。这些中子反射率和SIMS实验已经由6个数量级扩展测量扩散系数的范围和示出的玻璃化转变附近的扩散比在“正常”的液体质的不同。我们目前的工作中,与其他组理论相结合,目的是在低温下定量预测运输。

Figure 2创建异常稳定的眼镜。 使用气相沉积法,我们已经准备了什么很可能在实验室有史以来最稳定的眼镜。在一个下午,我们可以做的眼镜,将需要至少4000常年使用任何公布的方法来准备。我们的眼镜有有用的材料特性。例如,因为它们是更致密和能量上高于普通眼镜更稳定,它们抵抗结晶和水的吸收。这些稳定眼镜可具有直接的相关性的技术,例如,在有机电子器件。更重要的是,相比普通的眼镜,我们的眼镜是在能源景观控制非晶系统的热力学和动力学深刻得多。我们稳定的玻璃是理想的探索,如kauzmann熵悖论的根本问题。目前的工作重点是通过nanocalorimetry,X射线反射率,椭偏仪和其他薄膜技术稳定的玻璃特性。

Figure 3的聚合物眼镜和纳米复合材料在变形过程中动态。 考虑聚碳酸酯(在安全眼镜中使用的聚合物),其为代表聚合物玻璃。当聚碳酸酯于室温下稍稍拉伸(小于1%),它响应像一个非常硬的,理想的弹簧。力被释放时,材料返回到原来的状态。在较大的变形,聚碳酸酯“产率”,可以在不施加力的进一步增加被拉动。我们希望了解微观机制,其允许聚合物眼镜,其中移动性是否则,不存在的条件下“流动”(变形)。我们已经建立测定的聚合物玻璃和纳米复合材料的加工诱发迁移率的装置。我们已经在温度范围内的变形过程中观察到的迁移率大的增加(超过100倍以上)(从TG-10 k以TG -30 k)时,与在较低温度下发生较大的变化。这些结果定性解释的聚合物眼镜的屈服行为;变形引起的玻璃化转变成可流动的和消耗大量的能量而不会破坏粘性液体。

奖项和荣誉

聚合物物理学奖,美国物理学会 2015
American Chemical Society Joel Henry Hildebrand Award in the Theoretical & Experimental Chemistry of Liquids 2013
WARF评为​​教授 2012
研究员,美国科学促进会 2010
詹姆斯·W上。泰勒卓越教学奖,皇冠体育 2003