مواد و ساخت پیشرفته

رفتارهای ساختاری نانولوله‌های کربنی تک­جداره (SWNTs) در امتداد جهت شعاعی برای انتقال فاز سطح مقطع، بازیابی الاستیک و مهندسی ساختار پیوند بحرانی است. مطالعات قبلی در زمینه فشار استاتیک، تصویر روشنی را در مورد رفتارهای ساختاری SWNT که توسط قانون Lévy-Carrier کنترل می­شود، ایجاد کرده است.اما برای شرایطی که فشار دینامیکی می­شود، درک اساسی از خواص ساختاری SWNT ها در امتداد جهت شعاعی وجود ندارد.

در یک مطالعه جدید، متفاوت از فشار استاتیکی (< 1 گیگاپاسکال در ثانیه) و فشار شوکی (> 107 گیگا پاسکال در ثانیه)، بینش جدیدی در مورد انتقال فاز، بازیابی دینامیکی و اتلاف انرژی بسته­ های SWNT با قطر متوسط 0.8 نانومتر، تحت فشارهای دینامیکی متوسط در دو محیط فشار رایج (مخلوط متانول-اتانول 4:1، روغن سیلیکون) به دست آمده است.

با فشرده­سازی دینامیکی (نرخ شیب 10-10³ گیگا پاسکال بر ثانیه)، شکل خط و تغییرات شدت طیف­های رامان ناشی از اثر دینامیکی تنش هیدرواستاتیک معمولاً مشاهده می­شود که نشان­دهنده رفتارهای ساختاری متفاوتی در مقایسه با نتایج فشار استاتیکی است. به طور غیرمنتظره­ای، عیوب ناشی از فشار در فشرده سازی دینامیکی چرخه ای تا 10⁵ سیکل یافت نمی­شود، که پایداری ساختاری بالایی را در برابر بارگذاری دینامیکی نشان می­دهد.

همچنین در این مطالعه دینامیک بازیابی مربوطه و مکانیزم اتلاف انرژی SWNT ها تحت شرایط دینامیکی متفاوت نیز مورد بحث قرار گرفته است. با تجزیه و تحلیل پتانسیل کرنش برشی، اثرات دینامیکی متمایز فشار هیدرواستاتیک بر SWNT در دو محیط فشار به صورت کمی آشکار می‌شود.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S135964542200163X