دانشمندان در حال محاسبه چگونگی خستگی نانولوله های کربنی و الیاف آنها هستند

[ad_1]

محققان دانشگاه رایس دریافته اند که بارگذاری چرخه ای الیاف نانولوله منجر به کشش کششی می شود که در نهایت می تواند منجر به آسیب فیبر شود. اعتبار: نیتان گوپتا و اوگنی پنف / گروه تحقیقاتی یاکوبسون

اینجا، در دنیای کلان، همه ما هر از گاهی احساس خستگی می کنیم. همین امر در مورد بسته‌های نانولوله‌های کربنی نیز صدق می‌کند، صرفنظر از اینکه اجزای جداگانه آنها چقدر کامل هستند.

مطالعه‌ای در دانشگاه رایس محاسبه می‌کند که چگونه استرس و کرنش بر نانولوله‌های «کامل» و روی نانولوله‌های جمع‌آوری‌شده در الیاف تأثیر می‌گذارد، و نشان می‌دهد که در حالی که الیاف می‌توانند در طول زمان تحت بارهای چرخه‌ای از بین بروند، خود لوله‌ها می‌توانند کامل بمانند. طول عمر لوله ها یا الیاف آنها در محیط مکانیکی آنها می تواند عملی بودن آنها را برای کاربردها تعیین کند.

این باعث شد مطالعه ای که در دستاوردهای علمیبرای نظریه پرداز مواد برنج بوریس جاکوبسون، دانشجوی فارغ التحصیل نیتان گوپتا و استادیار اوگنی پنف از دانشکده مهندسی رایس جورج آر. براون مهم است. آن‌ها با استفاده از تکنیک‌های شبیه‌سازی پیشرفته مانند روش جنبشی مونت کارلو، اثرات تنش چرخه‌ای بر نانولوله‌ها را کمی‌سازی می‌کنند. آنها امیدوارند که به محققان و صنعت راهی برای پیش بینی طول عمر الیاف نانولوله یا سایر اتصالات تحت شرایط خاص ارائه کنند.

پنف گفت: “وابستگی زمانی استحکام یا دوام نانولوله‌های جداگانه مدت‌هاست که در گروه ما مورد مطالعه قرار گرفته است و ما اکنون در حال بررسی عواقب آن در صورت بارگذاری چرخه‌ای لوله‌ها و الیاف یا مجموعه‌های آنها هستیم.” آزمایش‌های متعددی اخیراً گزارش داده‌اند که نانولوله‌های کربنی و گرافن بدون آسیب پیشرونده آسیب‌های خستگی فاجعه‌باری را متحمل می‌شوند. به اندازه کافی کنجکاو و غافلگیرکننده بود که دوباره علاقه را برانگیخت و در نهایت ما را وادار به اتمام این کار کرد.






https://www.youtube.com/watch?v=g6hOb9PUgTo

شبیه سازی اثر تنش محوری بر پرتو نانولوله های کربنی را برای 10 سیکل نشان می دهد. محققان برنج نحوه تأثیر استرس و کرنش چرخه ای بر نانولوله ها را محاسبه می کنند و توضیح می دهند که چگونه الیاف تحت بارهای حلقوی در طول زمان از بین می روند. اعتبار: Nitant Gupta

نانولوله‌های کربنی بی‌نقص که یکی از قوی‌ترین ساختارها در طبیعت به حساب می‌آیند، تمایل دارند به همین شکل باقی بمانند، مگر اینکه ضربه‌های شدیدی از ماهیت شکننده‌شان استفاده کند و آن‌ها را تکه تکه کند. از طریق شبیه‌سازی‌های مقیاس اتمی، محققان دریافته‌اند که در شرایط محیطی، و حتی در صورت خم شدن یا اعوجاج، نانولوله‌ها به خوبی با استرس معمول مقابله می‌کنند. هنگامی که نقص نقطه ای (همچنین به عنوان نقص Stone-Wales شناخته می شود) به طور خود به خود رخ می دهد، اثرات روی این نانولوله های “خستگی ناپذیر” ناچیز است.

آنها دریافتند که همان اصول در مورد گرافن بی عیب اعمال می شود.

اما وقتی میلیون‌ها نانولوله در رشته‌ها یا پیکربندی‌های دیگر به هم متصل می‌شوند، نیروی واندروالسی که نانولوله‌های موازی را به یکدیگر متصل می‌کند، مانع از لغزش نمی‌شود. در اوایل سال جاری، محققان نشان دادند که چگونه اصطکاک بین لوله‌ها به اتصالات قوی‌تر بین نانولوله‌ها منجر می‌شود و مسئول استحکام باورنکردنی آنها است. با استفاده از این مدل، آنها اکنون در حال آزمایش هستند که چگونه خستگی می تواند تحت بارهای چرخه ای رخ دهد و چگونه این در نهایت منجر به شکست می شود.






https://www.youtube.com/watch?v=ZczIwQpcfIE

محققان دانشگاه رایس راه‌های مختلفی را شناسایی کرده‌اند که در آن نانولوله آسیب پلاستیکی را تجربه می‌کند، یا با حرکت نابجایی در ولتاژ 6 درصد (بالا) یا با تشکیل نوار برشی زیر ولتاژ 14 درصد (پایین). هر دو مکانیسم مشاهده‌شده در شبیه‌سازی‌های جنبشی مونت کارلو فقط در شرایط شدید فعال می‌شوند، بنابراین به نظر می‌رسد هیچ یک عامل مهمی در خستگی نانولوله‌ها نباشد. اعتبار: Nitant Gupta / گروه تحقیقاتی یاکوبسون

هر بار که فیبر نانولوله کشیده یا کشیده می‌شود، پس از آزاد شدن کشش، بیشتر شکل اولیه خود را به دست می‌آورد. “بیشتر” کلید است. لغزش کمی باقی مانده است و این می تواند با هر چرخه افزایش یابد. این انعطاف پذیری است: تغییر شکل با بازیابی ناقص غیرقابل برگشت.

گوپتا توضیح داد: بارگذاری چرخه ای الیاف نانولوله باعث می شود که لوله های مجاور بسته به اینکه در کدام بخش از چرخه قرار دارند، بلغزند یا به یکدیگر نزدیک شوند. “این لغزش مساوی نیست و باعث ایجاد کلی تنش در هر چرخه می شود. به آن کرنش جغجغه ای می گویند، زیرا تنش کل همیشه در یک جهت افزایش می یابد، همانطور که یک جغجغه در یک جهت حرکت می کند.”






https://www.youtube.com/watch?v=0BoWMafjcE8

محققان خاطرنشان کرده اند که الیاف پیشرفته باید بتوانند با مقاومت در برابر لغزش اجتناب ناپذیر بر خطر آسیب غلبه کنند.

گوپتا گفت: «همانطور که می‌دانیم، برخی از بهترین استراتژی‌ها برای تولید الیاف نانولوله می‌توانند به استحکام کششی بالاتر از 10 گیگا پاسکال (GPa) منجر شوند که برای استفاده روزمره آنها شگفت‌انگیز است. از آزمایشات ما همچنین دریافتیم که حد دوام آنها می تواند 30٪ -50٪ باشد، به این معنی که حداقل تا 3 الیاف GPa می توانند تقریباً عمر بی پایانی داشته باشند. این برای استفاده از آنها به عنوان مصالح ساختاری با چگالی کم امیدوارکننده است.”


کمی اصطکاک تا حد زیادی به فیبرهای نانولوله قوی تر کمک می کند


اطلاعات بیشتر:
Nitant Gupta و همکاران، خستگی در مجموعه‌ای از نانولوله‌های کربنی خستگی‌ناپذیر، دستاوردهای علمی (2021). DOI: 10.1126 / sciadv.abj6996

ارائه شده توسط دانشگاه رایس

نقل قول: دانشمندان محاسبه می کنند که نانولوله های کربنی و الیاف آنها چگونه خستگی را تجربه می کنند (2021، 22 دسامبر)، استخراج شده در 22 دسامبر 2021 از https://phys.org/news/2021-12-scientists-carbon-nanotubes-fibers- fatigue.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.



[ad_2]

https://20khababr.ir
https://afkharebartar.ir
https://akhabarebartar.ir
https://andnews.ir
https://avatefepak.ir
https://baranmajale.ir
https://behtaringam.ir
https://daltek.ir
https://elmitarin.ir
https://fardayeashena.ir
https://forbos.ir
https://foxirani.ir
https://gisoon.ir
https://hodhodirani.ir
https://iranisard.ir
https://kahkashani.ir
https://lasttimes.ir
https://lilaki.ir
https://livejame.ir
https://magirani.ir
https://majaleiranian.ir
https://mervina.ir
https://mineralnews.ir
https://modirezard.ir
https://momon.ir
https://moniseh.ir
https://nationaliran.ir
https://netcrafti.ir
https://news-single.ir
https://newsexpress.ir
https://newslife.ir
https://newsspot.ir
https://newsteen.ir
https://nikmag.ir
https://officemag.ir
https://okaziyon.ir
https://one-news.ir
https://pandamag.ir
https://parsroids.ir
https://patris-fun.ir
https://senatornews.ir
https://seratmag.ir
https://sibala.ir
https://sohanian.ir
https://sosokan.ir
https://tazekhabari.ir
https://technoirani.ir
https://timesirani.ir
https://yamorani.ir
https://yandexkhabari.ir
https://abdoosnews.ir
https://zehnenoandinsh.ir
https://abestanews.ir
https://abtinnews.ir
https://akhbarebartaaar.ir
https://akhbaremaaaa.ir
https://akhbareshomaaa.ir
https://akhshijnews.ir
https://atrinnews.ir
https://atroticnews.ir
https://atshnews.ir
https://bashariatemrooz.ir
https://dastesalamatt.ir
https://dostemansalam.ir
https://elementorsite.ir
https://emrooztafahom.ir
https://ensanedirooooooz.ir
https://etelaresankhabar.ir
https://examplenews.ir
https://fardaalefba.ir
https://gisooyekhabar.ir
https://halohekayatha.ir
https://hashtadonoh.ir
https://hekayatfardayeemaaa.ir
https://honarmandkhabar.ir
https://istgaheshomareyek.ir
https://ketabkhoooon.ir
https://kimyagaaaar.ir
https://markazeakhbar.ir
https://masternewss.ir
https://mohamadrezasite.ir
https://morvarideasia.ir
https://mramins.ir
https://naserinews.ir
https://nasermr.ir
https://newsamins.ir
https://newsatropat.ir
https://newscenterals.ir
https://newsmineral.ir
https://newsouls.ir
https://newspishgamannn.ir
https://newssalam.ir
https://newsshans.ir
https://newsworlds.ir
https://parinews.ir
https://patris-music.ir
https://poshtibannews.ir
https://powernewss.ir
https://recordejadid.ir
https://salamnewws.ir
https://23ncfst.ir/
https://amiran-carpet.ir/
https://armanenergytec.ir/
https://blogenews.ir/
https://blogkhoon.ir/
https://bvfars.ir/
https://charsounews.ir/
https://chsnews.ir/
https://dezfil.ir/
https://dmwebmaster.ir/
https://dota2news.ir/
https://erfanhd.ir/
https://etminan110.ir/
https://faratarazkhabar.ir/
https://farsgardi20.ir/
https://footynews.ir/
https://goto98.ir/
https://ilyarkhabar.ir/
https://ir2khabar.ir/
https://iranalmanac.ir/
https://irandaryafest.ir/
https://khabarehaft.ir/
https://khabarontime.ir/
https://lolsms.ir/
https://maadgig.ir/
https://masoudtb.ir/
https://mp3news.ir/
https://music-ha.ir/
https://nakhlestankhabar.ir/
https://newcharge.ir/
https://news-links.ir/
https://news180.ir/
https://pimn.ir/
https://prmf.ir/
https://pvnews.ir/
https://rejawnews.ir/
https://sahab-co.ir/
https://samanbarg.ir/
https://semanews.ir/
https://shirinonews.ir/
https://soheilesonghor.ir/
https://tacity.ir/
https://taktanews.ir/
https://tarabaranmag.ir/
https://telegram-persian.ir/
https://tfcenter.ir/
https://trika.ir/
https://velninews.ir/
https://vidnaz.ir/
https://wajnews.ir/
https://your-news.ir/
https://zangannews.ir/
https://2016downloadnew.ir/
https://paxsolomusic.ir/
https://daryamedia.ir/
https://andikakhabar.ir/
https://seo-pbn.ir/
https://ghezelwich.ir
https://panaztebtabriz.ir
https://shayna-net.ir
https://kanooneslamshahr.ir
https://raynuts.ir
https://honare2.ir
https://itsama.ir
https://flingpet.ir
https://foreverpro.ir
https://fraeesi.ir
https://gkhabar.ir
https://18amlak.ir
https://pooyesh-khabar.ir
https://matsef.ir
https://photo-land.ir
https://tabarestan118.ir
https://disachain.ir
https://chikaapp.ir
https://mahestan18.ir
https://radyaabkala.ir
https://c-civil.ir
https://saeeed.ir
https://copytops.ir
https://modirsearch.ir
https://shz1music.ir
https://m-khosravi.ir
https://iranhayashi.ir
https://iranian-dress.ir
https://gigblog.ir
https://basitcg.ir
https://mashhadhekmat.ir
https://rahetamin.ir
https://radolyamani.ir
https://bnemati.ir
https://face-wood.ir
https://tourvare.ir
https://centertasisat.ir
https://bidarirafsanjan.ir
https://namahaa.ir
https://30pp.ir
https://script-tabadol-link.ir
https://simayesarbedar.ir
https://pakdashtiha.ir
https://rentacars.ir
https://2019movies.ir
https://ekar24.ir
https://saber-ramezani.ir
https://teb-saharsina.ir

ایندکسر

hacklink al hd film izle php shell indir siber güvenlik türkçe anime izle Fethiye Escort Fethiye Escort Marmaris Escort android rat istanbul duşakabin fud crypter hack forum kameralı su kaçağı bulma