Molecular Dynamics Study of Hydrogen Bond Structure and Tensile Strength for Hydrated Amorphous Cellulose

极限抗拉强度 氢键 无定形固体 纤维素 分子动力学 化学 粘结强度 材料科学 化学工程 高分子化学 高分子科学 复合材料 结晶学 计算化学 有机化学 分子 胶粘剂 工程类 图层(电子)
作者
Tomoka Nakamura,Tatsuya Ishiyama
出处
期刊:Biomacromolecules [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.biomac.4c00950
摘要

Molecular dynamics (MD) simulations were conducted to investigate the hydrogen-bond (H-bond) structure and its impact on the tensile strength of hydrated amorphous cellulose. The study identifies a stable intramolecular H-bond between the hydroxyl group at position 3 and the ether oxygen at position 5 (OH3···O5). Intermolecularly, the hydroxyl groups at positions 2 (OH2) and 6 (OH6) form stable H-bonds. Young's modulus, maximum tensile strength, and corresponding strain were calculated as functions of moisture content, while the H-bond network, water cluster formation, and cellulose chain orientation during tensile simulations were analyzed to elucidate mechanical properties. The substitution effect of cellulose on Young's modulus is also examined, revealing that the substitution of OH3 for a hydrophobic group minimally affects Young's modulus, but substitutions at OH2 and OH6 significantly reduce tensile strength due to their roles as key intermolecular H-bond donor sites.
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。
实时播报
刚刚
1秒前
帅男发布了新的文献求助30
3秒前
菜菜发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
5秒前
科研通AI2S应助momo采纳,获得10
6秒前
内向连碧发布了新的文献求助10
8秒前
SaiKerry发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
ding应助菜菜采纳,获得10
11秒前
12秒前
高大的蜡烛完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
hsuan风向仪完成签到,获得积分10
15秒前
神勇契完成签到,获得积分10
15秒前
pokexuejiao完成签到,获得积分10
15秒前
shore发布了新的文献求助10
15秒前
爆米花应助yufei采纳,获得10
16秒前
微笑宛儿完成签到,获得积分10
16秒前
菜菜完成签到,获得积分20
16秒前
充电宝应助帅男采纳,获得10
17秒前
_Y_X_L_发布了新的文献求助10
19秒前
研友_qZ6V1Z发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
anan_0528完成签到 ,获得积分10
21秒前
风清扬应助内向连碧采纳,获得10
22秒前
风清扬应助帅男采纳,获得10
23秒前
Annie发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
小蘑菇应助金不换采纳,获得10
26秒前
科研通AI2S应助momo采纳,获得10
26秒前
zyyin发布了新的文献求助10
29秒前
32秒前
紫菜完成签到,获得积分20
33秒前
Annie完成签到,获得积分20
35秒前
Hanayu完成签到 ,获得积分10
36秒前
今后应助phoenix采纳,获得10
36秒前
万能图书馆应助杉杉采纳,获得10
36秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989797
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531910
关于积分的说明 11255394
捐赠科研通 3270563
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805008
邀请新用户注册赠送积分活动 882157
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809190