Extensional opto-rheometry with biofluids and ultra-dilute polymer solutions

Soft Matter

Volumn 7, Issue 21, 2011, Pages 9908-9921

  Haward, Simon J ^a,b   Sharma, Vivek ^b   Odell, Jeffrey A ^a  

^a UNIVERSITY OF BRISTOL   (United Kingdom)

^b Massachusetts Institute of Technology Cambridge   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADDITIONAL STRESS; BIOFLUIDS; CALIBRATION STANDARD; COMPLEX FLUIDS; DIAGNOSTIC METHODS; ELASTIC FLUIDS; EXCESS PRESSURE; EXTENSIONAL DEFORMATION; EXTENSIONAL FLOWS; EXTENSIONAL PROPERTIES; EXTENSIONAL VISCOSITY; FLOW BIREFRINGENCE; FLUID COMPOSITION; FLUID VOLUMES; HYALURONIC ACIDS; HYDRODYNAMIC CHROMATOGRAPHY; MONODISPERSE; NON-NEWTONIAN FLUID MECHANICS; POLYMER CHAIN DYNAMICS; POLYMER CHAINS; RHEOMETRY; SAMPLE VOLUME; STAGNATION POINTS; SYNOVIAL FLUID; SYNTHETIC REPLACEMENT; TECHNOLOGICAL APPLICATIONS; TURBULENT DRAG REDUCTION; VITREOUS BODY;

BIREFRINGENCE; BODY FLUIDS; CONSTITUTIVE EQUATIONS; CONTACTS (FLUID MECHANICS); DEFORMATION; INK JET PRINTING; MOLECULAR WEIGHT DISTRIBUTION; NON NEWTONIAN FLOW; NON NEWTONIAN LIQUIDS; ORGANIC ACIDS; POLYSTYRENES; PRESSURE DROP; RHEOMETERS; VISCOSITY; VISCOSITY MEASUREMENT;

FLUIDS;

EID: 80054999725     PISSN: 1744683X     EISSN: 17446848     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c1sm05493g     Document Type: Article

References (126)

1. F. T. Trouton Proc. R. Soc. London, Ser. A 1906 77 426 440
2. C. J. S. Petrie, Elongational Flows, Pitman Publishing Ltd, London, 1979
3. C. J. S. Petrie J. Non-Newtonian Fluid Mech. 2006 137 1 14
4. V. Tirtaatmadja T. Sridhar J. Rheol. 1993 37 1081 1102
5. D. F. James T. Sridhar J. Rheol. 1995 39 713 724
6. A. G. Fabula J. W. Hoyt H. R. Crawford Bulletin, American Physical Society 1963 8
7. P. S. Virk H. Baher Chem. Eng. Sci. 1970 25 1183 1189
8. D. L. Dauben D. E. Menzie JPT, J. Pet. Technol. 1967 19 1065 1073
9. R. J. Marshall A. B. Metzner Ind. Eng. Chem. Fundam. 1967 6 393 400
10. P. P. Bhat S. Appathurai M. T. Harris M. Pasquali G. H. McKinley O. A. Basaran Nat. Phys. 2010 6 625 631
11. L. Gaume Y. Forterre PLoS One 2007 2 1 7
12. V. Sahni T. A. Blackledge A. Dhinojwala Nat. Commun. 2010 1 1 4
13. N. Kojic J. Bico C. Clasen G. H. McKinley J. Exp. Biol. 2006 209 4355 4362
14. J. A. Odell S. P. Carrington J. Non-Newtonian Fluid Mech. 2006 137 110 120
15. S. J. Haward J. A. Odell Z. Li X.-F. Yuan Rheol. Acta 2010 49 633 645
16. S. J. Haward J. A. Odell Z. Li X.-F. Yuan Rheol. Acta 2010 49 781 788
17. S. J. Haward Rheol. Acta 2010 49 1219 1225
18. S. J. Haward J. A. Odell M. Berry T. Hall Rheol. Acta 2011 10.1007/s00397-010-0494-1
19. M. Mackley Rheol. Acta 2010 49 443 458
20. L. E. Rodd T. P. Scott D. V. Boger J. J. Cooper-White G. H. McKinley J. Non-Newtonian Fluid Mech. 2005 129 1 22
21. P. C. Sousa F. T. Pinho M. S. N. Oliveira M. A. Alves Biomicrofluidics 2011 5 014108
22. J. Soulages M. S. N. Oliveira P. C. Sousa M. A. Alves G. H. McKinley J. Non-Newtonian Fluid Mech. 2009 163 9 24
23. S. J. Haward J. A. Odell Rheol. Acta 2004 43 350 363
24. C. J. Pipe G. H. McKinley Mech. Res. Commun. 2009 36 110 120
25. V. Tirtaatmadja G. H. McKinley J. J. Cooper-White Phys. Fluids 2006 18 043101
26. A. Ardekani V. Sharma G. H. McKinley J. Fluid Mech. 2010 665 46 56
27. T. J. Sridhar J. Non-Newtonian Fluid Mech. 1990 35 85 92
28. D. F. James and K. Walters, in Techniques of Rheological Measurement, ed., A. A. Collyer, Elsevier, New York, 1994, vol. 33
29. P. G. De Gennes J. Chem. Phys. 1974 60 5030 5042
30. E. J. Hinch Polymeres et Lubrification Colloques Internationaux du CNRS 1974 233 241 247
31. B. H. Zimm J. Chem. Phys. 1956 24 269 278
32. P. E. Rouse J. Chem. Phys. 1953 21 1272 1280
33. G. K. Batchelor J. Fluid Mech. 1970 44 419 440
34. D. R. Link S. L. Anna D. A. Weitz H. A. Stone Phys. Rev. Lett. 2004 92 054503
35. S. D. Hudson F. R. Phelan M. D. Handler J. T. Cabral K. B. Migler E. J. Amis Appl. Phys. Lett. 2004 85 335 337
36. J. S. Lee E. S. G. Shaqfeh S. J. Muller Physical Review E 2007 75 040802
37. J. S. Lee R. Dylla-Spears N. P. Teclemariam S. J. Muller Appl. Phys. Lett. 2007 90 074103
38. J. Deschamps V. Kantsler E. Segre V. Steinberg Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 11444 11447
39. J. A. Pathak S. D. Hudson Macromolecules 2006 39 8782 8792
40. R. Dylla-Spears J. E. Townsend L. Jen-Jacobson L. L. Sohn S. J. Muller Lab Chip 2010 10 1543 1549
41. P. A. Stone S. D. Hudson P. Dalhaimer D. E. Discher E. J. Amis K. B. Migler Macromolecules 2006 39 7144 7148
42. O. Scrivener C. Berner R. Cressely R. Hocquart R. Sellin N. S. Vlachos J. Non-Newtonian Fluid Mech. 1979 5 475 495
43. T. T. Perkins D. E. Smith S. Chu Science 1997 276 2016 2021
44. D. E. Smith S. Chu Science 1998 281 1335 1340
45. C. M. Schroeder H. P. Babcock E. S. G. Shaqfeh S. Chu Science 2003 301 1515 1519
46. J. A. Odell, in Handbook of Experimental Fluid Mechanics, ed., C. Tropea, Y. L. Yarin, and, J. F. Foss, Springer-Verlag, Heidelberg, 2007, pp. 724-732
47. G. C. Berry J. Chem. Phys. 1967 46 1338 1352
48. W. W. Graessley Polymer 1980 21 258 262
49. J. Brandrup and E. H. Immergut, Polymer Handbook, Wiley Interscience, USA, 1989
50. V. N. Tsvetkov, V. E. Eskin and S. Y. Frenkel, Structure of Macromolecules in Solution, National Lending Library for Science and Technology, Boston Spa, 1971
51. G. Harrison J. Remmelgas L. G. Leal J. Rheol. 1998 42 1039 1058
52. C. Clasen J. P. Plog W.-M. Kulicke M. Owens C. Macosko L. E. Scriven M. Verani G. H. McKinley J. Rheol. 2006 50 849 881
53. C. Backus, S. P. Carrington, L. R. Fisher, J. A. Odell and D. A. Rodrigues, in Hyaluronan Volume 1: Chemical, Biochemical and Biological Aspects, ed., J. F. Kennedy, O. G. Phillips, P. A. Williams, and, V. C. Hascall, Woodhead Publishing Ltd, Cambridge, 2002, pp. 209-218
54. C. J. Fuller, personal communication
55. A. Maleki A.-L. Kjoniksen B. Nystrom Macromol. Symp. 2008 274 131 140
56. B. Nystrom A.-L. Kjoniksen N. Beheshti A. Maleki K. Zhu K. D. Knudsen R. Pamies J. G. Hernandez Cifre J. G. de la Torre Adv. Colloid Interface Sci. 2010 158 108 118
57. M. J. Miles K. Tanaka A. Keller Polymer 1983 24 1081 1088
58. Y. Mo K. Nishinari Biorheology 2001 38 379 387
59. P. Gribbon B. C. Heng T. E. Hardingham Biophys. J. 1999 77 2210 2216
60. T. C. Laurent J. Gergely The Journal of Biological Chemistry 1955 212 325 333
61. R. Mendichi L. Soltes A. G. Schieroni Biomacromolecules 2003 4 1805 1810
62. M. Johnson R. Kamm G. R. Ethier T. Pedley PhysicoChemical Hydrodynamics 1987 9 427 441
63. W. E. Krause E. G. Bellomo R. H. Colby Biomacromolecules 2001 2 65 69
64. D. J. Thornton N. Khan R. Mehrotra M. Howard E. Veerman N. H. Packer J. K. Sheehan Glycobiology 1999 9 293 302
65. E. J. Helmerhorst F. G. Oppenheim J. Dent. Res. 2007 86 680 693
66. S. A. Rayment B. Liu G. D. Offner F. G. Oppenheim R. F. Troxler J. Dent. Res. 2000 79 1765 1772
67. K. A. Thomsson A. Prakobphol H. Leffler M. S. Reddy M. J. Levine S. J. Fisher G. C. Hansson Glycobiology 2002 12 1 14
68. A. N. Round M. Berry T. J. McMaster S. Stoll D. Gowers A. P. Corfield M. J. Miles Biophys. J. 2002 83 1661 1670
69. P. J. Flory, Statistical Mechanics of Chain Molecules, Interscience, New York, 1969
70. A. M. Pedersen A. Bardow S. Beier Jensen B. Nauntofte Oral Dis. 2002 8 117 129
71. S. Rossi M. Marciello M. C. Bonferoni F. Ferrari G. Sandri C. Dacarro P. Grisoli C. Caramella Eur. J. Pharm. Biopharm. 2010 74 248 254
72. A. L. Innes S. D. Carrington D. J. Thornton S. Kirkham K. Rousseau R. H. Dougherty W. W. Raymond G. H. Caughey S. J. Muller J. V. Fahy Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2009 180 203 210
73. D. J. Serisier M. P. Carroll J. K. Shute S. A. Young Respir. Res. 2009 10 63 70
74. J. M. Dealy Rheology Bulletin 2010 79 14 18
75. T. J. Craven J. M. Rees W. B. Zimmerman Microfluid. Nanofluid. 2010 9 559 571
76. M. Doi and S. F. Edwards, The Theory of Polymer Dynamics, Oxford University Press, New York, 1986
77. P. S. Doyle E. S. G. Shaqfeh G. H. McKinley S. H. Spiegelberg J. Non-Newtonian Fluid Mech. 1998 76 79 110
78. H. Janeschitz-Kriegl, Polymer Melt Rheology and Flow Birefringence, Springer-Verlag, Berlin, 1983
79. D. C. Venerus S. H. Zhu H.-C. Ottinger J. Rheol. 1999 43 795 813
80. J.-M. Li W. R. Burghardt B. Yang B. Khomami J. Non-Newtonian Fluid Mech. 2000 91 189 220
81. G. G. Fuller, Optical Rheometry of Complex Fluids, Oxford University Press, New York, 1995
82. L. K. G. Treloar, The Physics of Rubber Elasticity, Clarendon Press, Oxford, 1975
83. P. G. De Gennes Science 1997 276 1999 2000
84. R. G. Larson J. J. Magda Macromolecules 1989 22 3004 3010
85. C. M. Schroeder E. S. G. Shaqfeh S. Chu Macromolecules 2004 37 9242 9256
86. C. Bustamante J. F. Marko E. D. Siggia S. Smith Science 1994 256 1599 1600
87. R. G. Larson J. Rheol. 2005 49 1 70
88. S. P. Carrington J. P. Tatham J. A. Odell A. E. Saez Polymer 1997 38 4151 4164
89. S. P. Carrington J. P. Tatham J. A. Odell A. E. Saez Polymer 1997 38 4595 4607
90. J. A. Odell A. Keller Journal of Polymer Science 1986 24 1889 1916
91. J. P. Rothstein G. H. McKinley J. Non-Newtonian Fluid Mech. 2002 108 275 290
92. J. A. Odell A. Keller A. J. Muller Colloid Polym. Sci. 1992 270 307 324
93. J. A. Odell, A. Keller and A. J. Muller, in Polymers in aqueous media, ed., J. E. Glass, American Chemical Society, Washington, 1989, pp. 193-244
94. C. A. Cathey G. G. Fuller J. Non-Newtonian Fluid Mech. 1988 30 303 316
95. R. K. Gupta D. A. Nguyen T. Sridhar Phys. Fluids 2000 12 1296 1318
96. D. M. Jones K. Walters P. R. Williams Rheol. Acta 1987 26 20 30
97. L. M. Quinzani R. C. Armstrong R. A. Brown J. Rheol. 1995 39 1201 1227
98. X. Li M. M. Denn J. Rheol. 2004 48 805 821
99. R. B. Bird, R. C. Armstrong and O. Hassager, Dynamics of Polymeric Liquids, John Wiley and Sons Inc, New York, 1987
100. J. M. Wiest Rheol. Acta 1989 28 4 12
101. V. H. Rolon-Garrido M. H. Wagner C. Luap T. Schweizer J. Rheol. 2006 50 327 340
102. J. K. Nielsen O. Hassager H. K. Rasmussen G. H. McKinley J. Rheol. 2006 50 453 476
103. J. E. Glass, Polymers in Aqueous Media, American Chemical Society, Washington 1989
104. F. Meyer D. Lohmann W.-M. Kulicke J. Rheol. 2009 53 799 818
105. A. O. Bingol D. Lohmann K. Puschel W.-M. Kulicke Biorheology 2010 47 205 224
106. D. J. McCarty, in Arthritis and Allied Conditions. A Textbook of Rheumatology, ed., D. J. McCarty, and, W. J. Koopman, Williams and Wilkins, Baltimore, 13 edn, 1997, vol. 1, pp. 81-99
107. E. A. Balazs D. Watson I. F. Duff S. Roseman Arthritis Rheum. 1967 10 357 376
108. G. G. Fuller L. G. Leal Rheologica Acta 1980 19
109. C. J. Farrell A. Keller M. J. Miles D. P. Pope Polymer 1980 21 1292 1294
110. Y. Rabin Journal of Polymer Science 1985 23 11 13
111. S. K. Lai Y.-Y. Wang D. Wirtz J. Hanes Adv. Drug Delivery Rev. 2009 61 86 100
112. S. P. Carrington J. A. Odell L. Fisher J. Mitchell L. Hartley Polymer 1996 37 2871 2875
113. W.-M. Kulicke U. Reinhardt G. G. Fuller O. Arendt Rheol. Acta 1999 38 26 33
114. J. R. Stokes G. A. Davies Biorheology 2007 44 141 160
115. M. Campese X. Sun J. A. Bosch F. G. Oppenheim E. J. Helmerhorst Arch. Oral Biol. 2009 54 345 353
116. G. A. Van Aken M. H. Vingerhoeds E. H. A. de Hoog Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2007 12 251 262
117. C. L. Hattrup S. J. Gendler Annu. Rev. Physiol. 2008 70 431 457
118. G. H. McKinley T. Sridhar Annu. Rev. Fluid Mech. 2002 34 375 415
119. M. Stelter G. Brenn A. L. Yarin R. P. Singh F. Durst J. Rheol. 2002 46 505 527
120. O. Arnolds H. Buggisch D. Sachsenheimer N. Willenbacher Rheol. Acta 2010 49 1207 1217
121. L. Campo-Deano C. Clasen J. Non-Newtonian Fluid Mech. 2010 165 1688 1699
122. M. S. N. Oliveira G. H. McKinley Phys. Fluids 2005 17 071704
123. M. Yao G. H. McKinley J. Non-Newtonian Fluid Mech. 1998 79 469 501
124. S. H. Spiegelberg D. C. Ables G. H. McKinley J. Non-Newtonian Fluid Mech. 1996 64 229 267
125. V. Sharma A. Jaishankar Y.-C. Wang G. H. McKinley Soft Matter 2011 7 5150 5160
126. O. Regev S. Vandebril E. Zussman C. Clasen Polymer 2010 51 2611 2620