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地填写文献信息,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!

Stiffening solids with liquid inclusions

变硬 刚度 模数 复合数 复合材料 表面张力 微观结构 微观力学 变形(气象学) 材料科学 物理 机械 热力学
作者
Robert W. Style,Rostislav Boltyanskiy,Benjamin Allen,Katharine Jensen,Henry P. Foote,J. S. Wettlaufer,Eric R. Dufresne
出处
期刊:Nature Physics [Springer Nature]
卷期号:11 (1): 82-87 被引量:282
标识
DOI:10.1038/nphys3181
摘要

From bone and wood to concrete and carbon fibre, composites are ubiquitous natural and synthetic materials. Eshelby’s inclusion theory describes how macroscopic stress fields couple to isolated microscopic inclusions, allowing prediction of a composite’s bulk mechanical properties from a knowledge of its microstructure. It has been extended to describe a wide variety of phenomena from solid fracture to cell adhesion. Here, we show experimentally and theoretically that Eshelby’s theory breaks down for small liquid inclusions in a soft solid. In this limit, an isolated droplet’s deformation is strongly size-dependent, with the smallest droplets mimicking the behaviour of solid inclusions. Furthermore, in opposition to the predictions of conventional composite theory, we find that finite concentrations of small liquid inclusions enhance the stiffness of soft solids. A straightforward extension of Eshelby’s theory, accounting for the surface tension of the solid–liquid interface, explains our experimental observations. The counterintuitive stiffening of solids by fluid inclusions is expected whenever inclusion radii are smaller than an elastocapillary length, given by the ratio of the surface tension to Young’s modulus of the solid matrix. These results suggest that surface tension can be a simple and effective mechanism to cloak the far-field elastic signature of inclusions. Solids embedded with fluid inclusions are intuitively softer than their pure counterparts. But experiments show that when the droplets are small enough, material can become stiffer—highlighting a role for surface tension.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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。
建议保存本图,每天支付宝扫一扫(相册选取)领红包
实时播报
DD完成签到 ,获得积分10
1秒前
7秒前
10秒前
我是老大应助李桂芳采纳,获得10
11秒前
浮浮世世应助科研通管家采纳,获得30
13秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得20
13秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
14秒前
压缩完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
李健的小迷弟应助豆都采纳,获得10
22秒前
24秒前
36秒前
小张完成签到 ,获得积分10
39秒前
43秒前
50秒前
啵啵完成签到 ,获得积分10
51秒前
大胆的碧菡完成签到,获得积分10
51秒前
青柠完成签到,获得积分10
53秒前
55秒前
青柠发布了新的文献求助10
56秒前
Shang完成签到 ,获得积分10
58秒前
炙热的渊思完成签到,获得积分10
59秒前
平淡如天完成签到,获得积分10
59秒前
1分钟前
1分钟前
Hello应助剧院的饭桶采纳,获得30
1分钟前
顏泰楊完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
11122发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1041
Mentoring for Wellbeing in Schools 1000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 600
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
A Technologist’s Guide to Performing Sleep Studies 500
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5493801
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4591808
关于积分的说明 14434688
捐赠科研通 4524200
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2478731
邀请新用户注册赠送积分活动 1463717
关于科研通互助平台的介绍 1436490