亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Traction–separation laws and stick–slip shear phenomenon of interfaces between cellulose nanocrystals

材料科学 范德瓦尔斯力 打滑(空气动力学) 表面能 复合材料 极限抗拉强度 剪切模量 剪切(地质) 化学物理 热力学 化学 物理 有机化学 分子
作者
Robert Sinko,Sinan Keten
出处
期刊:Journal of The Mechanics and Physics of Solids [Elsevier]
卷期号:78: 526-539 被引量:61
标识
DOI:10.1016/j.jmps.2015.02.012
摘要

Cellulose nanocrystals (CNCs) are one of nature's most abundant structural material building blocks and possess outstanding mechanical properties including a tensile modulus comparable to Kevlar. It remains challenging to upscale these properties in CNC neat films and nanocomposites due to the difficulty of characterizing interfacial bonding between CNCs that governs stress transfer under deformation. Here we present new analyses based on atomistic simulations of shear and tensile failure of the interfaces between Iβ CNCs, providing new insight into factors governing the mechanical behavior of hierarchical nanocellulose materials. We compare the two most relevant crystal interfaces and find that hydrogen bonded surfaces have greater tensile strength compared to the surfaces governed by weaker interactions. On the contrary, shearing simulations reveal that friction between the atomic interfaces depends not only on surface energy but also the energy landscape along the shear direction. While being a weaker interface, the intersheet plane exhibits greater energy barriers to shear. The molecular roughness of this interface, characterized by a greater energy barrier, exhibits stick–slip deformation behavior as opposed to a more continuous sliding and rebonding mechanism observed for the interfaces with hydrogen bonds. Analytical models to describe the energy landscapes are developed using energy scaling relations for van der Waals surfaces in combination with a modification of the Prandtl–Tomlinson model for atomic friction. Our simulations pave the way for tailoring hierarchical CNC materials by taking a similar approach to techniques employed for describing metals, where mechanical properties can be tuned through a deeper understanding of grain boundary physics and nanoscale interfaces.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
NINI完成签到 ,获得积分20
30秒前
50秒前
coco发布了新的文献求助10
54秒前
58秒前
1分钟前
开朗小饼干完成签到,获得积分10
1分钟前
从容芮应助Komolika采纳,获得600
1分钟前
糖伯虎完成签到 ,获得积分10
1分钟前
coco发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
淡然的书本完成签到,获得积分10
1分钟前
充电宝应助淡然的书本采纳,获得10
2分钟前
你要学好完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
阳阿儿发布了新的文献求助10
2分钟前
coco发布了新的文献求助30
2分钟前
2分钟前
迅速友容发布了新的文献求助10
2分钟前
阳阿儿完成签到,获得积分10
2分钟前
LYL完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
帅哥发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
樱桃猴子应助迅速友容采纳,获得10
3分钟前
Yililusiours完成签到,获得积分10
3分钟前
8R60d8应助LouieHuang采纳,获得10
3分钟前
8R60d8应助LouieHuang采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
明理往事完成签到 ,获得积分10
4分钟前
小柠檬发布了新的文献求助10
4分钟前
天天快乐应助李子采纳,获得10
4分钟前
田様应助coco采纳,获得10
4分钟前
bkagyin应助小柠檬采纳,获得10
4分钟前
8R60d8应助LouieHuang采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
暄anbujun发布了新的文献求助10
4分钟前
顾矜应助活力的念之采纳,获得80
4分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3154982
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2805697
关于积分的说明 7865657
捐赠科研通 2463927
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1311677
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629655
版权声明 601853