Strengthening in Graphene Oxide Nanosheets: Bridging the Gap between Interplanar and Intraplanar Fracture
Notice bibliographique
Résumé
Graphene oxide (GO) is a layered material comprised of hierarchical features which possess vastly differing characteristic dimensions. GO nanosheets represent the critical hierarchical structure which bridges the length-scale of monolayer and bulk material architectures. In this study, the strength and fracture behavior of GO nanosheets were examined. Under uniaxial loading, the tensile strength of the nanosheets was measured to be as high as 12 ± 4 GPa, which approaches the intrinsic strength of monolayer GO and is orders of magnitude higher than that of bulk GO materials. During mechanical failure, brittle fracture was observed in a highly localized region through the cross-section of the nanosheets without interlayer pull-out. This transition in the failure behavior from interplanar fracture, common for bulk GO, to intraplanar fracture, which dominates failure in monolayer GO, is responsible for the high strength measured in the nanosheets. Molecular dynamics simulations indicate that the elastic release from the propagation of intraplanar cracks initiates global fracture due to interlayer load transmission through hydrogen bond networks within the gallery space of the GO nanosheets. Furthermore, the GO nanosheet strength and stiffness were found to be strongly correlated to the effective volume and thickness of the samples, respectively. These findings help to bridge the understanding of the mechanical behavior of hierarchical GO materials and will ultimately guide the application of this intermediate scale material.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».