欧洲杯足球竞彩航空航天应用材料面临许多挑战。飞机的结构必须既轻又结实。机翼或机身等结构部件必须能够抵抗损坏，同时在某些区域能够应对发动机排气产生的高温。飞机的电子部件也必须屏蔽雷击或其他干扰造成的电涌。
开发满足这些多项要求的新材料是欧洲杯足球竞彩南达科他州立大学机械工程系的助理教授Anamika Prasad一直致力于与Wright-Patterson空军基地的材料研究组合作。
普拉萨德去年夏天接受了为期八周的美空军研究实验室奖学金与材料的工作和制造局，并继续她的这个夏天研究基于MXene复合材料通过第二奖学金。欧洲杯足球竞彩该奖学金计划，通过科学研究空军办公室发起，建立，给他们在空军研究实验室进行研究的机会与专职科学，数学和在美国大学工程学院和大学的关系。欧洲杯线上买球
“这是一起AFRL的科学家和研究员夏（教职工和学生）工作的一个惊人的协作体验。”普拉萨德说，在圣地亚哥州立大学的研究重点利用植物为灵感的结构设计和制造复合材料。欧洲杯足球竞彩
教师正常进行现场调研，但COVID-19大流行导致普拉萨德远程工作，将重点转移到MXenes的计算分析，一类新的二维工程材料。欧洲杯足球竞彩描述他们的夏季2020研究成果的论文正在由MRS公告影响审查。
AFRL研究材料工程师Dhr欧洲杯足球竞彩iti尼说，“与普拉萨德教授合作非常愉快。她在力学和多尺度建模方面的生物灵感结构的见解，对于设计下一代复合材料是非常有价值的。”
专注于多功能性
普拉萨德说，工程材料通常欧洲杯足球竞彩分为不同的类别。“如果我们希望是坚韧的材欧洲杯足球竞彩料，我们选择的金属;如果我们想设计灵活和低密度的材料时，我们选择的聚合物或塑料，如果我们想要高强度和耐热性，我们选择的陶瓷。”然而，对于航空航天应用，强调的是多功能材料。欧洲杯足球竞彩
“多功能被构建在自然系统中，”普拉萨德说。快速生长的植物必须是灵活的，但保持最佳强度，并提供一个弹性路径的水和热管理的结构增长。贝壳和外骨骼是具有良好韧性和强度平衡的材料的例子，同时保持性能，如表面光滑，以防欧洲杯足球竞彩御寄生虫。
与2011年德雷塞尔大学(Drexel University)发现的Maxine名字发音相似，具有独特的属性组合。它可以制成高导电性和强的薄膜，层数只有几个原子，类似于石墨烯。“这种新的二维材料在拉动它时在平面上具有非常高的强度，并且具有非常导电和耐热性，”普拉萨德说。
与石墨烯的单原子(碳)不同，MXene的二维层结构可以有多种成分，其中M代表早期过渡金属，如钛或铬，X代表碳和/或氮。“因为化合物不仅仅是一个元素，我们可以与它们一起玩，官能化不同应用的表面层，”普拉萨德说。其他研究人员估计，尚未发现的MXene合金化合物超过100万种。
然而，纯MXene膜具有薄的，片状结构，使得它难以创建保留的独特性能，同时提供结构耐久性的复合组合。“如果你添加聚合物MXenes形成复合物，它提供了结构的稳定性，但复合材料可能会失去其导电性的主要功能。为了让他们有用的，我们必须找到复合材料的设计不改变它们的独特性质的途径，”普拉萨德说。
AFRL的研究化学家Vikas Varshney说，“将多功能性与这种复合材料中的结构存活组合起来对多个空气力结构应用至关重要。与Prasad博士一起使用，我们计划尽可能多地建模和探索相位空间，以了解不同复合参数在管理中的作用它们的结构性属性，最终引导实验主义者朝向结构性音响多功能复合材料的结构。“欧洲杯足球竞彩
分析MXene结构
普拉萨德相比MXene - 聚合物复合材料的薄的，片状单个片剂的层状砖的结构和存在于一些自然系统作为获取灵感的复合材料设计的一种手段砂浆结构。
“许多壳，例如，在内部具有砖砂浆结构，其中砖或地砖是多边形和是刚性的。所有的瓦片被分散在聚合物砂浆，其结合瓷砖，并允许他们提供或柔性内，”她说。
瓷砖本身具有波状，粗糙结构，普拉萨德继续。这使得不均匀地砖互锁．“当裂缝发生时，其行进通过砂浆状聚合物，其提供关节牺牲该中断给它（片）还强度和断裂韧性的锯齿形路径”。
去年夏天，她和她的AFRL团队分析了天然复合材料，以了解如何将其独特的设计特征应用于MXenes。今年夏天，她继续开发以mxenen为基础的复合材料和表面相互作用模型的模拟任务。
“我们希望预测其宏观的回应，从原子地层设计中发生的事情，”普拉萨德。今年秋天开始，麋点的高级机械工程专业乔丹VonSeggern，南达科他州，将加入她的研究小组继续发展通过AFRL支持的实习模式。
通过与AFRL研究人员的合作，普拉萨德做到了“找到了一群真正支持我的人，帮助我探索新想法。”她计划继续将她对mxene复合材料的了解应用到她在圣地亚哥州立大学的研究中。
“我可以创建基于MXene复合材料和官能化层，以提供的能力，以感测植物的欧洲杯足球竞彩生长或看什么的木质部组织内流动，”她说。使用MXenes由坚韧的，柔性膜可以用于创建测量电导率为不同的营养素流过的植物组织的生物医学传感器。
今年春天，Prasad获得了SDSU研究，奖学金和创意活动挑战资助授权，开始开发模拟工具，以预测基于MXENE的复合材料的性质，并在她的材料研究中带来机器学习能力。欧洲杯足球竞彩SDSU的RSCA挑战基金有助于教师产生初步数据，以提高他们竞争外部资金的能力。
来源：https://www.sdstate.edu/