Experimental-Computational Study of Shear Interactions within Double-Walled Carbon Nanotube Bundles
Notice bibliographique
Résumé
The mechanical behavior of carbon nanotube (CNT)-based fibers and nanocomposites depends intimately on the shear interactions between adjacent tubes. We have applied an experimental-computational approach to investigate the shear interactions between adjacent CNTs within individual double-walled nanotube (DWNT) bundles. The force required to pull out an inner bundle of DWNTs from an outer shell of DWNTs was measured using in situ scanning electron microscopy methods. The normalized force per CNT-CNT interaction (1.7 ± 1.0 nN) was found to be considerably higher than molecular mechanics (MM)-based predictions for bare CNTs (0.3 nN). This MM result is similar to the force that results from exposure of newly formed CNT surfaces, indicating that the observed pullout force arises from factors beyond what arise from potential energy effects associated with bare CNTs. Through further theoretical considerations we show that the experimentally measured pullout force may include small contributions from carbonyl functional groups terminating the free ends of the CNTs, corrugation of the CNT-CNT interactions, and polygonization of the nanotubes due to their mutual interactions. In addition, surface functional groups, such as hydroxyl groups, that may exist between the nanotubes are found to play an unimportant role. All of these potential energy effects account for less than half of the ~1.7 nN force. However, partially pulled-out inner bundles are found not to pull back into the outer shell after the outer shell is broken, suggesting that dissipation is responsible for more than half of the pullout force. The sum of force contributions from potential energy and dissipation effects are found to agree with the experimental pullout force within the experimental error.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».