Rheo-IRIS 可同步测量软物质的力学物性与微观结构演变。
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偏振流变成像系统 Rheo-Iris 独特地将 Anton Paar 的流变仪（MCR 系列）与偏振高速相机 CRYSTA 相结合。通过这一集成，研究人员可以获取流变性能数据，并实时可视化结构变化。这种同步分析大大加快了新材料的开发，以及针对特定应用的材料优化。
*MCR 是 Anton Paar 的注册商标。
通过将 CRYSTA 集成到您现有的 MCR 系列流变仪中，可以在进行流变测量的同时，获取样品的双折射相位差分布和轴方位分布。由此可在测量过程中动态检测材料的结构演变、松弛行为、相变以及其他变化。
双折射测量
软物质的性质会随外部刺激而发生变化，并反映其内部结构的变化。这些响应会因材料不同而存在很大差异。为了高效地进行材料设计与开发，了解在何种条件下会形成何种内部结构，以及这些结构如何演变，是非常重要的。由于双折射与结构变化密切相关，因此使用偏振高速相机进行测量，对于新材料开发非常有效。
以下示例展示了如何利用流变仪对纤维素纳米纤维（CNF）样品在应力作用下的内部结构变化进行可视化和定量分析。通过偏振成像捕捉结构变化，可以清楚地了解不同应力水平会带来不同的功能表现，例如保持形状或提高流动性。
二色性测量
二色性是指光的衰减程度取决于其偏振方向的现象。当材料内部形成较大的各向异性结构时，可见光散射会使入射光与透射光之间的偏振状态发生变化。在这种情况下，基于双折射的算法无法给出正确的数值，因为偏振变化不仅受到折射率差异的影响，也受到光散射的影响。
通过应用基于二色性的算法，可以利用二色性数值及其主轴方向来评估结构特征。这使得对各种软物质进行更准确的偏振分析成为可能。
以下示例展示了液晶溶液的二色性测量结果。在静止状态下，该溶液形成胆甾相；在流动状态下，则转变为向列相。研究人员在 10 s⁻¹ 和 100 s⁻¹ 的剪切速率下观察了结构随时间的演变。在 10 s⁻¹ 条件下，可以看到沿流动方向排列的线状纹理；而在 100 s⁻¹ 条件下，这些纹理消失，呈现出近乎均匀的二色性分布。
因此，二维二色性成像能够对宏观纹理的形成与消失等复杂过程进行具有空间分辨率的定量评估。
恒定剪切速率：10 s⁻¹
恒定剪切速率：100 s⁻¹
反射测量选项
对于聚合物熔体、液晶等结构对温度高度敏感的材料而言，精确的温度控制至关重要。
在这种情况下，测量平台需要由罩体封闭，因此无法进行透射测量。反射测量选项克服了这一限制，可在受控温度条件下实现偏振成像。
以下数据展示了在反射模式下对表面活性剂水溶液进行测量的结果。某些表面活性剂在结构形成过程中表现出很强的温度依赖性。在 20 °C 条件下，同时评估了剪切黏度和内部结构。在黏度降低（剪切变稀）的位置，双折射开始增加；随着剪切速率升高，高双折射区域逐渐向流道中心扩展。然而，在黏度发生不连续变化的位置附近，出现了不均匀的双折射分布，表明材料内部发生了突发性的结构转变。停止流动后，双折射最初出现峰值，随后迅速衰减。
因此，反射测量能够在精确控温条件下实现整个流场的可视化，并提供透射测量无法获得的结构信息。
单轴拉伸流变测量选项
单轴拉伸测试通过测量单轴拉伸条件下的应力—应变关系，来评价材料的伸长特性。许多软物质加工过程中的现象无法仅通过剪切流动来解释，因此，理解拉伸流动行为至关重要。
借助偏振高速成像，Rheo-Iris 能够同时捕捉应力变化和分子取向动态。这使其能够详细评价聚合物取向、拉伸过程中的局部应力集中，以及液滴变形/分裂与分子取向之间的关系。
以下示例展示了表面活性剂水溶液的测量结果。在拉伸流动过程中，双折射（相位延迟）增加；而在流动停止后，由于结构松弛，双折射逐渐降低。
