2017年12月19日
由多孔的钙和硅酸盐纳米颗粒组成的薄膜(左)和厚膜在压力下反应不同，这在莱斯大学实验室进行了测试。欧洲杯猜球平台薄欧洲杯猜球平台膜中的粒子移开纳米压痕器，使薄膜保持完整，而厚薄膜则破裂。(多尺度材料实验室提供)欧洲杯足球竞彩
硅酸盐和钙的多孔欧洲杯猜球平台颗粒在骨组织工程、自愈材料、药物输送、陶瓷、绝缘和建筑材料等众多应用中显示出潜在的构建块欧洲杯足球竞彩莱斯大学工程师们决定检验他们在纳米尺度上的表现。
基于早期使用多孔砌块的自愈合材料的研究，Rice材料科学家Rouzbeh Shahs欧洲杯足球竞彩avari和研究生Sung Hoon Hwang制作了一种直径在150到550纳米之间的大范围多孔颗粒——比一张纸的厚度还要小几倍欧洲杯猜球平台孔的宽度相当于一条DNA链。
然后，他们将这些粒子组装成微米大小的薄片和小球，以欧洲杯猜球平台观察这些阵列在纳米压头压力下的管理情况，纳米压头测试材料的硬度。
美国化学学会(American Chemical Society)的ACS应用材料与界面杂志(ACS Applied Materials and Interfaces)于今年12月发表了900多项测试的欧洲杯足球竞彩结果，结果显示，较大的单个纳米颗粒比较小的颗粒坚硬120%。欧洲杯猜球平台
Shahsavari说，这清楚地表明了内在尺寸效应，即介于300 - 500纳米之间的颗粒从脆性变为延展性或柔韧性，即使它们都拥有相同的2 - 4纳米的小孔隙欧洲杯猜球平台。但他们惊讶地发现，当同样的大粒子堆叠在一起时，尺寸效应并没有完全传递到更大的结构上。欧洲杯猜球平台
发现的原理对工程师和科学家来说意义重大，他们正在探索纳米粒子作为几种自下而上制造的基石。欧洲杯猜球平台
对于多孔砌块，控制孔隙度、粒径和机械性能之间的联系对于任何应用系统的完整性都是至关重要的。在这项工作中，我们发现在保持孔径不变的情况下，增大粒径会发生脆性到韧性的转变。这意味着较大的亚微米硅酸钙颗粒比较小的更坚韧、更灵活，使它们更能承受损害。欧洲杯猜球平台
Rouzbeh Shahsavari，莱欧洲杯足球竞彩斯大学材料科学家
该实验室检查了微型球体的自组装阵列和在圆柱形压力机内压缩相当于5吨的阵列。
允许四种尺寸的球体自组装成薄膜。当对这些薄膜进行纳米压痕处理时，研究小组发现，由于薄膜表现出可变的硬度，固有尺寸效应基本消失。在较薄的地方，粘接较弱的粒子只允许压头渗入玻璃基板。欧洲杯猜球平台那薄膜厚的地方裂开了。
我们观察到，刚度随着施加压痕力的函数而增加，因为随着最大力的增加，它会导致负载下的颗粒更致密。”欧洲杯猜球平台Shahsavari说。”当达到峰值载荷时，颗粒密度相当大，并开始共同表现为一个单一的薄膜。欧洲杯猜球平台
Rouzbeh Shahsavari，莱欧洲杯足球竞彩斯大学材料科学家
他们说，由不同直径的压缩纳米球组成的微球在纳米压头的压力下变形，但没有显示出在压力下变硬的迹象。
下一步，我们有兴趣制造具有可调粒径的自组装超结构，以更好地实现其预期功能，如使用刺激敏感密封剂加载和卸载，同时提供最佳的机械完整性。
Rouzbeh Shahsavari，莱欧洲杯足球竞彩斯大学材料科学家
这项研究得到了美国国家科学基金会的支持。欧洲杯线上买球