Mechanics of Low Dimensional Materials Based Composites

低维材料基复合材料力学

基本信息

  • 批准号:
    1929244
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 35.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-09-01 至 2024-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Lightweight nanocomposites have tremendous application in many industries due to their superior mechanical, and unique thermal, electrical and magnetic properties. For all broad applications possible in industry, the quest for composites with high strength to weight ratio is desirable. This award supports fundamental research to further enhance the strength of lightweight nanocomposites and explore novel manufacturing methods for these composites. In the automobile industry, this class of composites can be used for door panels, engine covers and tires, thus improving gas mileage. In the energy and aerospace sectors, composites with high strength to weight ratio are desirable to make windmill blades and aircraft components, while in the biomedical area, lightweight composites are used as implants. On the education side, this award will train graduate students in engineering who will further advance the field of lightweight composites. Moreover this award will train K-12 students in STEM by involving minority and under represented Marshallese American students in northwest Arkansas.The challenge with enhancing lightweight nanocomposite strength lies with interface mechanics, which plays a critical role in the design and application of these composites. One-dimensional materials, which belong to the class of low dimensional materials, are an ideal candidate to meet this challenge due to their defect free structure and unique chemical bonding. Using an integrated multiscale computational model and experiments, this research aims to study the interface and mechanical properties of one-dimensional materials on metallic surfaces, which will lead to design and manufacturing of low dimensional materials based nanocomposites. As a step toward this goal, the research will utilize ab initio and multiscale methods, which will predict the mechanical and surface properties to determine how the length, size, orientation, bonding and shape of one-dimensional materials can be leveraged towards obtaining optimal and desired mechanical and surface properties. Computational modeling will determine the required design parameters and will guide the manufacturing of low dimensional materials based composites.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
轻质纳米复合材料由于其优异的上级力学性能和独特的热、电、磁性能在许多行业中有着巨大的应用。对于工业中所有可能的广泛应用,需要寻求具有高强度重量比的复合材料。该奖项支持基础研究,以进一步提高轻质纳米复合材料的强度,并探索这些复合材料的新制造方法。在汽车工业中,这类复合材料可用于门板、发动机罩和轮胎,从而提高油耗。在能源和航空航天领域,具有高强度重量比的复合材料被期望用于制造风车叶片和飞机部件,而在生物医学领域,轻质复合材料被用作植入物。 在教育方面,该奖项将培养工程专业的研究生,他们将进一步推动轻质复合材料领域的发展。此外,该奖项还将通过让阿肯色州西北部的少数民族和代表性不足的马绍尔裔美国学生参与STEM培训K-12学生。提高轻质纳米复合材料强度的挑战在于界面力学,它在这些复合材料的设计和应用中起着关键作用。一维材料属于低维材料,由于其无缺陷的结构和独特的化学键合,是迎接这一挑战的理想候选者。本研究采用多尺度计算模型和实验相结合的方法,研究一维材料在金属表面的界面和力学性能,为设计和制造低维材料基纳米复合材料提供理论依据。作为实现这一目标的一步,该研究将利用从头算和多尺度方法,预测机械和表面特性,以确定如何利用一维材料的长度,尺寸,方向,粘合和形状来获得最佳和所需的机械和表面特性。计算建模将确定所需的设计参数,并将指导低维材料基复合材料的制造。该奖项反映了NSF的法定使命,并已被认为是值得通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估的支持。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Mechanical and thermal properties of carbon-based low-dimensional materials
  • DOI:
    10.1557/s43577-022-00325-2
  • 发表时间:
    2022-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Abigail L. Eaton;Marco Fielder;A. Nair
  • 通讯作者:
    Abigail L. Eaton;Marco Fielder;A. Nair
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Arun Nair其他文献

W AV 2T OK : D EEP S EQUENCE T OKENIZER FOR A UDIO
W AV 2T OK:音频的深度序列标记器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    John Harvill;Jarred Barber;Arun Nair;Ramin Pishehvar
  • 通讯作者:
    Ramin Pishehvar
Efficacy of Anakinra in the Management of Patients with COVID-19 Infection: A Randomized Clinical Trial
阿那白滞素 (Anakinra) 在治疗 COVID-19 感染患者中的功效:一项随机临床试验
  • DOI:
    10.1101/2022.07.04.22277207
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Arun Nair;Ahmad Al Bishawi;Alaaeldin Abdelmajid
  • 通讯作者:
    Alaaeldin Abdelmajid
Paenibacillus relictisesami sp. nov., isolated from sesame oil cake.
残遗类芽孢杆菌 sp.
Recovering the lung transplant service after COVID-19 – experience at the Freeman Hospital, Newcastle
  • DOI:
    10.7861/clinmed.21-2-s47
  • 发表时间:
    2021-03-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Falak Umair;Muhammad Waseem Athar;Arun Nair;James Lordan;Andrew Fisher;Gerard Meachery
  • 通讯作者:
    Gerard Meachery
Immunodetection and Characterization of Allergenic Proteins in Common Buckwheat (Fagopyrum esculentum)
普通荞麦(Fagopyrum esculentum)中过敏蛋白的免疫检测和表征
  • DOI:
  • 发表时间:
    1999
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Arun Nair;T. Adachi
  • 通讯作者:
    T. Adachi

Arun Nair的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Arun Nair', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Predicting the Mechanical Properties of Biomimetic Apatite Crystals Due to Co and Cr Ion Substitutions
合作研究:预测因 Co 和 Cr 离子取代而产生的仿生磷灰石晶体的机械性能
  • 批准号:
    2323499
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

MSCEN聚集体抑制CD127low单核细胞铜死亡治疗SLE 的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
新型PDL1+CXCR2low中性粒细胞在脉络膜新生血管中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82271095
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    56 万元
  • 项目类别:
    面上项目
CD9+CD55low脂肪前体细胞介导高脂诱导脂肪组织炎症和2型糖尿病的作用和机制研究
  • 批准号:
    82270883
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
CD21low/-CD23-B细胞亚群在间质干细胞治疗慢性移植物抗宿主病中的作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
探究Msi1+Lgr5neg/low肠道干细胞抵抗辐射并驱动肠上皮再生的新机制
  • 批准号:
    82270588
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
m6A去甲基化酶FTO通过稳定BRD9介导表观重塑在HIF2α(low/-)肾透明细胞癌中的作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    54.7 万元
  • 项目类别:
    面上项目
circEFEMP1招募PRC2促进HOXA6启动子组蛋白甲基化修饰调控Claudin4-Low型TNBC迁移侵袭和转移的作用机制
  • 批准号:
    82002807
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
上皮间质转化在Numb-/low前列腺癌细胞雄激素非依赖性中的作用及机制
  • 批准号:
    82003061
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Bach2调控CD45RA-Foxp3low T细胞影响B细胞功能及其在系统性红斑狼疮中作用的机制研究
  • 批准号:
    81873863
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Engineering Future Quantum Technologies in Low-Dimensional Systems
低维系统中的未来量子技术工程
  • 批准号:
    MR/X006077/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.5万
  • 项目类别:
    Fellowship
CIF: Small: Learning Low-Dimensional Representations with Heteroscedastic Data Sources
CIF:小:使用异方差数据源学习低维表示
  • 批准号:
    2331590
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Conference: Combinatorial and Analytical methods in low-dimensional topology
会议:低维拓扑中的组合和分析方法
  • 批准号:
    2349401
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Solving Estimation Problems of Networked Interacting Dynamical Systems Via Exploiting Low Dimensional Structures: Mathematical Foundations, Algorithms and Applications
职业:通过利用低维结构解决网络交互动力系统的估计问题:数学基础、算法和应用
  • 批准号:
    2340631
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Low-dimensional material-based nanolaser using photonic bound states in the continuum
使用连续体中的光子束缚态的基于低维材料的纳米激光器
  • 批准号:
    23K26155
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
3DIr4E: Three-Dimensional low Ir loading anodes For proton exchange membrane water Electrolyzers
3DIr4E:用于质子交换膜水电解槽的三维低 Ir 负载阳极
  • 批准号:
    EP/Z001382/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.5万
  • 项目类别:
    Fellowship
Three-Dimensional Multilayer Nanomagnetic Arrays for Neuromorphic Low-Energy Magnonic Processing
用于神经形态低能磁处理的三维多层纳米磁性阵列
  • 批准号:
    EP/Y003276/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.5万
  • 项目类别:
    Research Grant
CAREER: Photovoltaic Devices with Earth-Abundant Low Dimensional Chalcogenides
职业:具有地球丰富的低维硫属化物的光伏器件
  • 批准号:
    2413632
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
ERI: Development of light-emitting devices having intensive quantum-optical properties using a low-dimensional semiconducting material
ERI:使用低维半导体材料开发具有强量子光学特性的发光器件
  • 批准号:
    2301580
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Digital photonics exploiting optical nonlinearities of low-dimensional nano-materials
利用低维纳米材料光学非线性的数字光子学
  • 批准号:
    23H00174
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了