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在裂缝科学突破后创造的自愈材料

时间:2021-08-19 18:52:10 来源:

沙漠地板的裂缝显得随意到未经训练的眼睛,甚至是美妙的,但干粘土的数学控制模式是可预测的 - 并且可用于设计先进材料。

在普林斯顿大学的一对新研究中,研究人员发现,在一大类常见的普通材料中,包括粘土和人体皮肤,物质的敏感粒子在干燥时缩小。收缩性的量和速度随着材料的物理性质而变化。通过利用这一先前未知的特征,研究人员能够预测,甚至相反,随着时间的推移开裂。

“通过利用收缩能力,自发地治愈的材料的应用是我非常兴奋的东西,”普林斯顿大学化学和生物工程助理教授的Sujit Datta表示,“研究”研究。

在第一篇论文中,通过平衡条件,研究人员微调可收缩的颗粒材料,使其在精确的簇中交替地破裂,根本没有破裂,或者开始裂缝但再次关闭。第二篇论文,10月10日在物理审查信中奠定了通用物理学治疗收缩性 - 也就是说,当它与骨料相互作用时,每个谷物如何变化,以及该特征如何影响颗粒状物质后留下的簇的尺寸裂缝。近一个世纪的工作中的工作已经假设所有谷物保留其尺寸,未能描述这些材料中近磷谷物的缩小。启示录从生物医学治疗中的所有东西都会影响燃料细胞的毒性废物。

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这项工作部分由普林斯顿大学工程和应用科学学院资助,普林斯顿环境研究所的大挑战倡议,以及普林斯顿复杂材料中心,由NSF授予DMR-1420541支持的材料研究科学和工程中心。

参考:H. Jeremy Cho,Nancy B. Lu,迈克尔·霍华德,雷维卡A. Adams和Sujit S. Datta,Soft Matter,第23,2019.Doi:
10.1039 / C9SM00731H.


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