纳米级褶皱的高强度和高韧性研究获进展
近日,中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室研究员魏宇杰研究团队通过原子尺度模拟和理论分析,报道了高强度和高韧性的堆叠无定形碳基复合材料,并揭示出纳米级褶皱产生的增强增韧这一反常规机制,相关研究成果发表在Nano Letters上。 石墨烯等低维碳基材料具有极高的面内强度和杨氏模量,但其三维堆叠结构难以继承这些优势且表现出极端脆性。科研人员通过模拟和理论分析,设计出基于二维无定形碳薄膜的堆叠结构,与大多堆叠结构材料不同的是,其同时实现了高强度(GPa)和类塑性的大变形。对变形过程分析发现,大量初始缺陷引起的表面粗糙度和单原子层固有的面外柔性是其增强增韧的两个关键因素。在拉伸过程中,表面大量的纳米级褶皱会带来不均匀的小尺度层间界面滑移,从而导致剪应力的不均匀分布和类塑性变形,避免了材料的突然失效。上述结论对其他类型的原子尺度薄膜材料具有普遍性,为提高范德华异质结构的韧性,有效避免灾难性失效提供了新策略。 力学所博士研......阅读全文
最新研究称百香果干褶皱或启发机器人设计
中新网北京10月25日电 (记者 孙自法)百香果干表面褶皱还能蕴藏秘密?施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-计算科学》最新发表中国科学家合作完成的一篇物理学论文称,百香果干表面的褶皱模式,或许能帮助启发机器人设计。 在本项合作研究中,论文作者发现百香果干表面一种此前未知的褶皱模式,其研究结果和
科学家利用激光诱导有序褶皱构筑高性能单光子源
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516991.shtm单色性好、亮度高及稳定性优秀的单光子源是实现光学量子计算和量子通信的重要前提。近日,国家纳米科学中心研究员刘前团队、北京化工大学副教授王聪团队及南洋理工大学教授高炜博团队开展合作,在二
为什么人类大脑有那么多褶皱?会以特定模式折叠
褶皱的形成不仅取决于大脑皮层总体的生长,也取决于褶皱部位的物理属性。 北京时间7月17日消息,据国外媒体报道,我们的大脑看起来就像一个放大版的、充满褶皱的核桃。它为什么会演变成如此奇特的形态? 英国剑桥大学精神病学系研究员莉莎·罗南(Lisa Ronan)称,当胎儿还在子宫内时,随着大脑的
Nature:微米热解碳的理论强度与类橡胶变形行为
清华大学航天航空学院李晓雁长聘副教授课题组与美国布朗大学、加州理工大学合作,在《自然·纳米科技》(Nature Nanotechnology)发表了题为“微米热解碳的理论强度与类橡胶变形行为”(Theoretical strength and rubber-like behavior in mi
科学家开发出超级木头-可与钢材媲美
美国马里兰大学研究人员7日宣布,他们发明了一种简单有效的方法,能把木材直接处理成为一种超强超韧的高性能结构材料,可与钢材媲美,在建筑、交通、航空航天等领域有巨大应用潜力。 研究人员在新一期英国《自然》杂志上发表论文说,方法分为两步,首先去除木材中部分木质素,然后在100摄氏度的温度下进行压缩。
日本研制出测量纳米级尺寸超精密尺子
日本关西学院大学一个研究团队12月20日宣布,他们研发出一种超精密尺子,可用于测量纳米级别的尺寸。 这个团队来自关西学院大学理工学系。他们研制的这种尺子以硬度仅次于钻石的碳化硅为主要材料。碳化硅质地坚硬,很难加工,研究人员为此专门开发出一种新的加工技术。他们把碳化硅放入超真空环境中加热到约
天大首次用物理方法取得纳米级别半导体材料
4年前实验室人员的一个疏忽,却导致了一个意外发现,最终成就了一个世界首创的工艺。最近,天津大学材料学院量子点材料与器件研究组开发出了环保高效的单分散量子点合成新工艺,成果发表在《Nature Communications》(《自然通信》)杂志上,这是世界上首次报道用物理方法合成单分
亚纳米级孔隙三维图像首次获得
据物理学家组织网6月9日(北京时间)报道,美半导体研究公司与康耐尔大学的研究人员开发出一种新的方法,利用电子断层成像技术首次获得了亚纳米级的孔隙三维图像。科学家相信,对于半导体材料亚纳米级结构的深入了解,将会不断提高集成电路的性能,降低电能的消耗。 揭示信息技术进步速度的摩
台积电建厂美国,纳米级芯片缘尽中国?
台积电位于美国亚利桑那州的新工厂已经基本完成建设,并且即将扩建二期,将会有更大的厂房面积,这也意味着台积电已经将4nm和5nm的生产线正式带到美国,而苹果方面也有动作,CEO库克在公开场合表态,将会从台积电亚利桑那工厂直采芯片,今后多个大厂将会从美国直采4nm和5nm芯片!台积电亚利桑那工厂一期将于
低温PECVD法形成纳米级介质膜微观结构研究
采用俄歇电子能谱 ( AES)和傅里叶红外光谱 ( FTIR)分析低温 PECVD法形成纳米级 Si Ox Ny 介质膜的微观组分结构及其与制膜工艺间关系 ,通过椭圆偏振技术测试该薄膜的物理光学性能。研究结果表明 :该介质膜中氮、氧等元素均匀分布 ,界面处元素含量变化激烈 ;高、低反应气压变化对膜内
最佳纳米级显微图像揭晓:量子森林等入选
据《连线》杂志报道,2007年末,一个英国科学家小组首次制作了一组纳米级图像,展示了含酶入侵细菌与DNA链的实时相互作用。这些技术的始祖便是扫描隧道显微技术,这项1986年的发明让其发明者荣获了诺贝尔奖。扫描隧道显微技术使得电子探针可以通过一个物质上方,从而使科学家们得以看见高电子密度区域,并推断单
首次建立-纳米级角度国家一级标准物质
近日,市场监管总局新批准二维铬纳米栅格标准物质、二维硅纳米栅格标准物质、一维硅纳米光栅标准物质3项国家一级标准物质,能够同时满足纳米制造产业角度和长度校准需求,为新一代信息技术、新材料、生物制造、高端装备等领域的纳米制造提供精准“标尺”。纳米制造,测量先行。研制高精度的纳米级标准物质,是打造高准确度
原子级工艺实现纳米级图形结构的要求(二)
原子层刻蚀有助于减少这些随机缺陷的影响。因为它在自限性步骤中逐层进行,而且因为工艺步骤将化学活性物质与高能离子相分离,因此原子层刻蚀不会产生传统的刻蚀工艺中出现的粗糙的镶边层。更重要的是,原子层刻蚀与原子层沉积的重复循环,能够降低EUV中随机缺陷引起的粗糙度。凹凸表面比平面具有较高的表面体积比,这就
原子级工艺实现纳米级图形结构的要求(一)
原子层刻蚀和沉积工艺利用自限性反应,提供原子级控制。泛林集团先进技术发展事业部公司副总裁潘阳博士分享了他对这个话题的看法。图 1. 原子层工艺中的所有半周期反应是自限性反应。技术节点的每次进步都要求对制造工艺变化进行更严格的控制。最先进的工艺现在可以达到仅7 nm的fin宽度,比30个硅原子
精神分裂症患者的幻想症状与大脑前区褶皱有关
科学家在对153位个体的大脑扫描信息进行研究后发现,精神分裂症患者的幻想症状与大脑前区褶皱有关。与正常人相比,幻想症患者的大脑前区褶皱更短一些。这项研究近日发表在《自然・通讯》上。 大脑前区的褶皱被称为副扣带沟,在个体之间的差异很大,它在每个人出生之前出现在大脑上。“尽管这个区域在出生时并未发
单层石墨烯维褶皱到扭转角可控多层石墨烯转变机理发现
近年来,转角石墨烯受到国内的关注。转角石墨烯所具有的大周期莫尔晶格(Moiré pattern)及其所带来的能带折叠效应可以诱导出丰富、新奇的电子结构。尤其是在一些特殊的小角度上,电子结构中所出现的平带会衍生出较多不寻常的现象,如超导、强关联、自发铁磁性等。 目前,多数研究采用机械剥离和逐层转
超高强度水凝胶生物润滑材料研究获进展
该水凝胶表现出了超高的断裂拉伸强度,断裂应力大于6MPa,断裂拉伸率大于700%,力学性能优异。 为解决水凝胶材料力学性能差的问题,中国科学院兰州化学物理研究所周峰课题组利用分子工程设计制备出了一种具有双交联网络的超高强度水凝胶,该水凝胶具有新颖的共价键与配位键双交联的结构形式,其中的化学交联
每天6分钟高强度运动延缓认知衰退
6分钟高强度运动可延长健康大脑的寿命,延缓阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的发生。发表在英国《生理学杂志》上的一项新研究表明,短时间但剧烈的单车运动会增加一种特殊蛋白的产生,这种蛋白对大脑形成、学习和记忆至关重要,可保护大脑避免与年龄相关的认知能力下降。这一发现有助开发可获得且负担得起的非药物
如何用超声法测试高强度螺栓的疲劳寿命?
如何用超声法测试高强度螺栓的疲劳寿命?超声法疲劳试验是一种加速共振式的疲劳试验方法,其测试频率(20kHz)远远超过常规疲劳测试频率(小于200Hz)。超声疲劳试验可以在不同载荷特征、不同环境和温度等条件下进行,为疲劳研究提供了一个很好的手段。超声疲劳试验一般用于超高周疲劳试验,主要针对10^9以上
高强度螺栓剪切试验机如何做试验?
高强度螺栓拉力试验机主要适用于高强度螺栓的拉力、抗拉强度、拉伸负荷等力学性能测试,配上合适的辅具可以做剪切强度性能测试。钢结构高强度螺栓连接在加工制作和安装方面具有明显的经济优越性。高强度螺栓连接由于自身特点,其剪切性能的影响因素繁多,例如抗滑移系数,高强度螺栓预拉力值,高强度螺栓等级、螺栓直径、钢
中马共建高强度传热新技术联合实验室
近日,中国科学院工程热物理研究所传热质研究中心与马来西亚海鸥能源有限公司签订共建“高强度传热新技术联合实验室”协议。 据介绍,海鸥能源以发展和完善具有自主ZL的新型导热技术为主要方向,全力开展工业节能方面的业务。海鸥能源总经理李居强自2006年开展高强度传热新现象的实验研究以来,已经在实验
高强度胶黏剂拉力试验机试验步骤
高强度胶黏剂拉力试验机主要针对高强度胶黏剂在常温的状态下做拉伸、弯曲、压缩、屈服、剥离、静曲强度、刚度、伸长率、延伸率等各种力学性能的测试。满足标准GB/T 7122的相关要求,其设备及操作步骤如下:试验设备:拉伸试验装置具有适宜的负荷范围,夹头能以恒定的速率分离并施加拉伸力,该装置应配备有效的测量
高强度抗撕裂导电水凝胶研究新进展
摩擦纳米发电机(TENG)具有结构简单多样、输出稳定、能量转换效率高的优点,为物联网系统(loT)的持续运行提供了有效的能源供给。以导电水凝胶作为电极材料的水凝胶基摩擦纳米发电机(H-TENG)具有较好的柔性与拉伸性能,在拉伸、弯曲、折叠、按压等复杂状态下仍能正常工作,在柔性可穿戴设备领域和大形
带式污泥脱水机的分类
1、通用型带式污泥脱水机 通用型带式污泥脱水机适用于中小型城市生活污水处理厂、工业废水产生的有机污泥、工业废水处理产生的细粒度无机污泥等的污泥脱水,经济性好。 (1)机型特点: 除机架镀锌外,与水接触的部件全部采用不锈钢制造,并生产整机全不锈钢机型。除驱动辊和调偏辊等需要较大摩擦力因而表面
我国最长深水油气管道进入调试阶段
本报北京6月25日电 (记者冉永平、丁怡婷)24日,“深海一号”超深水大气田二期关键控制性工程——20英寸直径海底长输管道进入调试阶段,将与水下生产系统进行连接,为管道全线贯通奠定基础。该管道22日铺设完工,全长115.5公里,由9425根钢管连接而成,总用钢量相当于1.3个“鸟巢”,是我国最长的深
中国科大实现纳米级空间分辨电磁场量子传感
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在实用化量子传感的研究中取得新进展,该团队的孙方稳小组实验实现50纳米空间分辨力高精度多功能量子传感。该系列研究成果发表于应用物理期刊Physical Review Applied 。 微纳光电子技术已经成为当前信息领域的核心技术之一,同时也在能源
我国首次建立纳米级角度国家一级标准物质
记者8日了解到,市场监管总局近日新批准二维铬纳米栅格标准物质、二维硅纳米栅格标准物质、一维硅纳米光栅标准物质3项国家一级标准物质,能够同时满足纳米制造产业角度和长度校准需求,为新一代信息技术、新材料、生物制造、高端装备等领域的纳米制造提供精准“标尺”。研制高精度的纳米级标准物质,是打造高准确度纳米测
中国科大实现纳米级空间分辨电磁场量子传感
中国科大郭光灿院士团队在实用化量子传感的研究中取得重要进展,该团队的孙方稳小组实验实现50纳米空间分辨力高精度多功能量子传感。该系列研究成果发表在应用物理权威期刊《Physical Review Applied》上。 微纳光电子技术已经成为当前信息领域的核心技术之一,同时也在能源、环境、生物医
日立:纳米级分析透射式电子显微镜
日立高新技术上市可进行稳定纳米级分析的透射式电子显微镜 日立高新技术(Hitachi HighTechnologies)2007年5月14日推出了新型场发射型透射式电子显微镜(FE-TEM)“HF-3300型”,分辨率为0.1nm、能够以纳米级别的分辨率稳定地分析原子水平的极微小材料。 新产
纳米级粒径研磨以适合超导、超电容材料的研究
对于新材料的研究和新工艺的开发一直需要一个完备的实验室要求。制备统一的纳米粒子对储能的高电容开发来说是一个关键点,同样,合适的粒径分布对于高性能热电材料和核热推进系统也起着至关重要的作用。从市面上购买的陶瓷材料通常粒径分布范围很大,不能很好的满足研发的需求。为了解决这样的一个问题,我们通过行星式球磨