研究为发现,制造和部署高级材料铺平了道路亚博网站下载

由CEE教授Oscar Lopez-Pamies领导的科学家已经得出了理事方程式,这些方程式解释和描述了弹性体的宏观机械行为,这些弹性体填充了液体夹杂物,直接涉及其显微镜行为。

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奥斯卡·洛佩兹 - 帕米斯。图片来源:伊利诺伊大学Urbana-Champaign

该研究在洛佩兹 - 帕米斯和博士学位的文章中进行了解释。学生Kamalendu Ghosh最近在固体力学和物理学杂志

这项工作是在国家科学基金会(NSF)计划中作为洛佩兹 - 帕米斯(Lopez-Pamies)赠款的一部分,设计材料以革新和设计我们的未来(DMREF亚博老虎机网登录)。亚博网站下载

DMREF被称为多机构材料基因组倡议的一部分,该计划旨在为高级材料的突破,制造和部署奠定基亚博网站下载础。

自从1900年代初发现发现将碳黑色和二氧化硅纳米颗粒添加到橡胶中以来,橡胶的复合材料具有巨大增强的性能,一直致力于了解何时以及如何将填充剂添加到弹性体中以及如何通过新颖的材料中添加到新颖的yabo214材料中亚博网站下载机械和物理特性重点几乎完全放在固体填充物上

Oscar Lopez-Pamies,伊利诺伊大学Urbana-Champaign大学民用与环境工程系的研究通讯作者

最近的实验和理论结果表明,液体夹杂物可能导致甚至令人兴奋的新材料,而不是向弹性体添加固体夹杂物。亚博网站下载这有能力允许一系列新技术。

例如,充满液体金属,铁流体和离子液体的弹性体,从而显示出物理和机械性能的特殊组合。

这种新型特性背后的原因是双重的一方面,将液体夹杂物添加到弹性体上增加了总体变形。这与添加常规填充剂的添加相反,该填充剂由刚性固体制成,可降低可变形性。

Oscar Lopez-Pamies,伊利诺伊大学Urbana-Champaign大学民用与环境工程系的研究通讯作者

洛佩兹 - 帕米斯(Lopez-Pamies)补充说:“此外,将固体弹性体与嵌入式液体夹杂物分开的界面的力学和物理学,而当夹杂物很大时可以忽略不计,当颗粒小时小时,可能会对材料的宏观响应产生重大甚至显着的影响。yabo214。”

令人惊讶的是,方程式表明,这些材料的作用为固体,尽管具有宏观行为的固体,这直接取决于液体夹杂物亚博网站下载的大小和弹性体/液体界面的行为,”洛佩兹 - 帕米斯继续说道。

洛佩兹 - 帕米斯总结说:“通过适当调整夹杂物的大小和弹性体/液体界面的化学,可以访问极具吸引力的迷人行为。当夹杂物的效果消失时,这种非凡的行为是“掩饰”。”

期刊参考:

Ghosh,K。&Lopez-Pamies,O。(2022)充满液体夹杂物的弹性体:理论,数值实施和一些基本结果。固体力学和物理学杂志doi.org/10.1016/j.jmps.2022.104930

来源:https://illinois.edu/

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