Nano-mechanics of Carbon Nanotube-Polymer Interfaces
碳纳米管-聚合物界面的纳米力学
基本信息
- 批准号:0555420
- 负责人:
- 金额:$ 20万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2006
- 资助国家:美国
- 起止时间:2006-09-01 至 2010-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Nano-mechanics of Carbon Nanotube-Polymer InterfacesM. A. Haque, the Pennsylvania State University Abstract: The objectives of this research are to experimentally study and model deformation and failure of nanoscale interfaces using nanowires and nanotubes as reinforcing agents. To meet these objectives, nanoscale 'pull-out' specimens and high resolution micro-electro-mechanical (MEMS) force and displacement sensors will be fabricated. Single nanowire or nanotube pull-out experiments will be performed in-situ inside the Scanning Electron Microscope (SEM) at up to 100,000x magnification while interfacial forces and displacements are measured. The simultaneously qualitative and quantitative information on the nanoscale interfaces will be used to model the load bearing, deformation and failure mechanics after exploring the effects of surface functionalization and accounting for adhesion and friction, which are known to be dominant at the nanoscale. The advances in the fundamental understanding in the mechanics of nanoscale interfaces will help develop nano-composites with novel properties. The project will impact the society by integrating emerging and multi-disciplinary knowledge with education at all levels while promoting diversity. Graduate students involved with the project will be trained in cross-cutting areas of mechanics, microscopy, MEMS and nano-technology. Undergraduate and minority group students will be involved with the research through an ongoing collaboration with the Penn State Multicultural Engineering Program. The project has a strong outreach component, 'Microscopy for K-12' where local elementary, middle and high school students will remote operate a scanning electron microscope in the class rooms to observe micro/nanoscale specimens. A website will be developed with these instructional materials and the remote electron microscopy sessions.
碳纳米管-聚合物界面的纳米力学研究摘要:本研究的目的是通过实验研究和模拟纳米线和纳米管作为增强剂的纳米级界面的变形和破坏。为了实现这些目标,纳米尺度的“拉出”样品和高分辨率微机电(MEMS)力和位移传感器将被制造出来。单纳米线或纳米管拔出实验将在高达10万倍放大的扫描电子显微镜(SEM)内进行,同时测量界面力和位移。在探索表面功能化的影响并考虑粘附和摩擦之后,纳米级界面的定性和定量信息将用于模拟承载、变形和破坏力学,这是已知在纳米级占主导地位的。对纳米界面力学的基本认识的进展将有助于开发具有新性能的纳米复合材料。该项目将通过将新兴和多学科知识与各级教育相结合,同时促进多样性,对社会产生影响。参与该项目的研究生将在力学、显微镜、MEMS和纳米技术的交叉领域接受培训。本科生和少数族裔学生将通过与宾夕法尼亚州立大学多元文化工程项目的持续合作参与这项研究。该项目有一个强大的外展组成部分,“K-12显微镜”,当地的小学,初中和高中学生将在教室里远程操作扫描电子显微镜来观察微/纳米尺度的标本。我们将利用这些教学材料和远程电子显微镜课程建立一个网站。
项目成果
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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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