已入深夜,您辛苦了!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!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Pattern selection in core-shell spheres

曲率 壳体(结构) 材料科学 图案形成 球体 球壳 无量纲量 基质(水族馆) 内芯 成核 刚度 化学物理 芯(光纤) 纳米技术 几何学 复合材料 机械 物理 热力学 数学 海洋学 地质学 天文 生物 遗传学
作者
Fan Xu,Shichen Zhao,Conghua Lu,Michel Potier‐Ferry
出处
期刊:Journal of The Mechanics and Physics of Solids [Elsevier]
卷期号:137: 103892-103892 被引量:34
标识
DOI:10.1016/j.jmps.2020.103892
摘要

Curvature-induced symmetry-breaking pattern formation and transition are widely observed in curved film/substrate systems across different length scales such as embryogenesis, heterogeneous micro-particles, dehydrated fruits, growing tumors and planetary surfaces. Here, we find, both experimentally and theoretically, that morphological pattern selection of core-shell spheres, upon shrinkage of core or expansion of surface layer, is primarily determined by a single dimensionless parameter Cs which characterizes the stiffness ratio of core/shell and geometric curvature of the system. When the core remains relatively soft (Cs < 1.3), the core-shell sphere usually experiences subcritical buckling behavior with local dimples at the critical threshold. With a stiffer substrate (1.3 < Cs < 15), the system morphs into periodic buckyball patterns. With the continuous increase of the core stiffness (Cs > 15), symmetry-breaking disordered patterns involving polygon and labyrinth modes appear to be energetically favorable. With extremely large Cs ~ 1000, the core-shell sphere approximates to a planar film/substrate system and thus checkerboard patterns with grain boundaries are observed. Moreover, we find that the transition from subcritical to supercritical bifurcations can be quantitatively characterized by this parameter. Pattern selection based on this single key factor remarkably agrees with our experimental observations on oxidized polydimethylsiloxane (PDMS) microspheres in the entire validity range. Our results not only provide fundamental understanding of pattern selection in spherical film/substrate systems, but also pave a promising way to facilitate the design of morphology-related functional surfaces by quantitatively harnessing such curvature-modulus co-determined pattern formation.
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
cyyy完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
Jessie完成签到 ,获得积分20
3秒前
切向发布了新的文献求助20
4秒前
符水发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
李健的粉丝团团长应助lyy采纳,获得10
7秒前
aaaaaah发布了新的文献求助10
11秒前
堪冥发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI2S应助开心夜云采纳,获得10
12秒前
13秒前
万能图书馆应助Bob采纳,获得10
14秒前
Jyy77发布了新的文献求助10
17秒前
堪冥完成签到,获得积分10
17秒前
20秒前
21秒前
Bob完成签到,获得积分10
21秒前
含蓄藏花发布了新的文献求助20
23秒前
lwm不想看文献完成签到 ,获得积分10
25秒前
Tekivvv完成签到 ,获得积分10
25秒前
额骨私发发布了新的文献求助10
26秒前
28秒前
yanhan2009完成签到 ,获得积分10
30秒前
超爱蛋炒饭完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
34秒前
36秒前
研友_VZG7GZ应助含蓄藏花采纳,获得10
37秒前
39秒前
daior完成签到,获得积分10
39秒前
机灵宛白完成签到,获得积分20
40秒前
英姑应助lanshuitai采纳,获得10
40秒前
zzz发布了新的文献求助10
42秒前
火山发布了新的文献求助10
45秒前
Lavender完成签到,获得积分10
45秒前
无奈的从梦完成签到 ,获得积分10
46秒前
Vicky发布了新的文献求助100
47秒前
mouxq发布了新的文献求助10
51秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Microlepidoptera Palaearctica, Volumes 1 and 3 - 13 (12-Volume Set) [German] 1122
Diamonds: Properties, Synthesis and Applications 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 700
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufe 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
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 3099415
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2751008
关于积分的说明 7610969
捐赠科研通 2402795
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1274903
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 616200
版权声明 599033