Anisotropic Deformation in a Polymer Slab Subjected to Fluid Adsorption
Notice bibliographique
Résumé
Nanoporous adsorbents can mechanically swell or shrink once upon the accumulation of guest fluid molecules at their internal surfaces or in their cavities. Existing theories in this field attribute such sorption-induced swelling to a tensile force, while shrinkage is always associated with a contractive force. In this study, however, we propose that the sorption-induced deformation of a porous architecture is not solely dictated by the stress conditions but can also be largely influenced by its mechanical anisotropy. In more detail, the sorption-induced deformation of a polymeric slab is investigated using a hybrid molecular dynamics and Monte Carlo algorithm. When subjected to water loading, the slab is found to swell along its normal direction and display an overall positive volumetric strain. Moreover, the surface roughness is enhanced as a response to the surface energy decrease induced by the water covering the slab external surface. Unexpectedly, the in-plane deformation of the slab material seems to be highly constrained, so that it is far below its normal counterpart. This anisotropy is enhanced when the slab thickness decreases. With a thickness of around 1.35 nm, an in-plane shrinkage is observed throughout the entire hygroscopic range. A theoretical analysis based on a poromechanical model suggests that the anisotropic mechanical properties, which are common for a slab material, are the essence of the constrained in-plane swelling or even shrinkage under the isotropic sorption-induced tensile forces. This study, unveiling overlooked mechanisms of sorption-induced shrinkage in mechanically anisotropic materials, provides new insights into this field.
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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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».