通过Bouligand纳米结构控制减轻影响
Sujin R Lee1, Katherine M Evans1, Jeremiah W Woodcock1
1Materials Science and Engineering Division, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899.
概括
自然外骨架使用布利甘德结构来提高性. 这项研究探讨了合成纤维素纳米晶片,以了解冲击能量消散机制,以更好地设计材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
- 机械学 机械学 机械学
背景情况:
- 自然外骨具有布利甘德结构,对于性和抗损坏至关重要.
- 了解生物布利甘德材料中的结构功能关系受到复杂的反应和表征技术的限制.
研究的目的:
- 阐明用于减轻冲击的自然布利甘德结构的设计原则.
- 为了研究合成布利甘德薄膜中的能量消散机制.
主要方法:
- 合成布利甘德薄膜的制造使用纤维素纳米晶体,其度和厚度受到控制.
- 通过恢复系数实验量化影响性能.
- 撞击后损伤的特征.
主要成果:
- 确定了两个主要的能量消散机制:塑性变形和声波衰减.
- 这些机制之间的过渡受薄膜厚度,螺旋曲率和水分含量的影响.
结论:
- 合成布利甘德薄膜提供了一个模型系统来研究减轻影响的原则.
- 膜参数的可控变化可以调整能量消散机制,以实现先进的材料开发.
