Hierarchical kirigami-inspired graphene and carbon nanotube metamaterials: Tunability of thermo-mechanic properties
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Notice bibliographique
Résumé
Tuning and programming the multiphysical properties of advanced materials are of critical importance for developing the next generation of adaptable multifunctional metamaterials. This study demonstrates the tunability of thermo-mechanical properties of graphene sheets and carbon nanotubes by inspiring from hierarchical kirigami mechanical metamaterials. The theoretical investigation, multiscale simulation, and experimentation show that the thermo-mechanical properties of nano-architected kirigami metamaterials can be tuned by altering geometrical parameters and introducing the hierarchical cutting patterns. Additionally, the thermal conductivity of kirigami-inspired graphene and carbon nanotube metamaterials can be regulated by an external mechanical tension. We develop closed-form formulations for predicting the mechanical behavior of kirigami graphene sheets and carbon nanotubes. Molecular dynamics and finite element simulations are conducted to evaluate theoretical predictions. By analyzing and comparing the results from atomistic and continuum-based simulations, the effect of length scale on the thermo-mechanical properties is explored. We realize that the stress–strain response, thermal conductivity, and buckling-induced 3D patterns of nano-architected graphenes can be programmed by utilizing kirigami building blocks, nano-architectural hierarchy, and heterogeneous material design.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
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) | 0,001 | 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)
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.
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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 découle