Using molecular entanglement as a strategy to enhance carbon fiber-epoxy composite interfaces

材料科学 分子动力学 环氧树脂 分子 聚合物 共价键 纤维 复合数 粘附 复合材料 化学物理 纳米技术 计算化学 化学 有机化学
作者
Daniel J. Eyckens,Barış Demir,James D. Randall,Thomas R. Gengenbach,Linden Servinis,Tiffany R. Walsh,Luke C. Henderson
出处
期刊:Composites Science and Technology [Elsevier BV]
卷期号:196: 108225-108225 被引量:44
标识
DOI:10.1016/j.compscitech.2020.108225
摘要

The tethering of an amphiphilic molecule to the surface of carbon fiber resulted in significant (+283%) improvements in interfacial shear strength. Molecular dynamics simulations revealed that lateral association of hydrophobic sections lead to a 'hooked' conformation through which polymer chains become entangled. Further simulations indicated that a small molecule, forced into this conformation via two covalent attachment points to the fiber surface (similar to a 'horseshoe'), would provide similar adhesion improvements and confirm this conformational effect on interfacial phenomena. This prediction was confirmed by the synthesis and grafting of such a molecule to a carbon fiber surface, giving an almost identical improvement in interfacial adhesion (+276%). This work validates the use of molecular dynamics to inform molecular architectural design and demonstrates the translation of molecular conformation and shape at a composite interface from nano-to macroscale.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
刚刚
CNS完成签到,获得积分10
1秒前
jx发布了新的文献求助10
1秒前
zxszxs发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
赴期发布了新的文献求助10
2秒前
wwwzzzxxx发布了新的文献求助10
3秒前
tian发布了新的文献求助10
3秒前
顾矜应助YAN采纳,获得10
4秒前
Dd发布了新的文献求助10
4秒前
dew应助YAN采纳,获得10
4秒前
学术文献互助应助YAN采纳,获得10
4秒前
4秒前
深情安青应助aoikawa采纳,获得10
5秒前
严究生完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
玉玉鼠发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
勤恳绝义发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Ee发布了新的文献求助10
8秒前
Nj应助WQ采纳,获得10
8秒前
8秒前
无极微光应助111111采纳,获得20
9秒前
9秒前
9秒前
小徐发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
桐桐应助小蚊子采纳,获得10
10秒前
10秒前
霜颸发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
iNk应助莹亮的星空采纳,获得10
11秒前
可爱的函函应助东风徐来采纳,获得10
11秒前
123...完成签到,获得积分10
12秒前
tong完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6296360
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8113788
关于积分的说明 16983022
捐赠科研通 5358462
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2846865
邀请新用户注册赠送积分活动 1824117
关于科研通互助平台的介绍 1679040