MARC

 008260126s2024        us                              c    eng  d
■001000017358691
■00520260202104738
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798290651781
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32149675
■035    ▼a(MiAaPQ)Stanfordjy400rw1498
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a620.118
■1001  ▼aKulikowski,  John.
■24510▼aMechanical  Behavior  of  Nano-Architected  Structures
■260    ▼a[Sl]▼bStanford  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a156  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Gu,  Wendy.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Stanford  University,  2024.
■520    ▼aNanoscale  structures  and  nanostructured  composites  can  have  enhanced  mechanical  strength  and  toughness.  However,  fabrication  of  complex  nanoscale  structures  remains  difficult.  3D  printing  methods  are  slow  and  limited  to  a  few  materials,  and  other  methods  cannot  achieve  arbitrary  control  over  shape.  Here,  I  present  work  on  the  fabrication  and  mechanical  performance  of  novel  nano-architected  materials.  First,  I  demonstrate  a  strategy  for  two  photon  lithography  of  complex  structural  nanocomposites  using  metal  nanoclusters.  These  ultrasmall  nanoclusters  function  as  highly  sensitive  two-photon  photo-initiators  and  simultaneously  serve  as  mechanical  reinforcers.  The  nanocomposites  are  found  to  have  high  specific  strength,  energy  absorption,  deformability,  and  recoverability.  I  further  explore  this  material  by  examining  the  mechanical  properties  as  a  function  of  nanocluster  concentration,  strain  rate,  and  heat  treatment  profile.  It  is  found  that  the  composite  material  experiences  significantly  more  strain  hardening  at  high  strain  rates  which  leads  to  high  energy  absorption.Then,  I  explore  DNA  origami  as  a  means  of  achieving  structures  with  a  finer  resolution.  The  best  additive  manufacturing  techniques  have  resolutions  of  100s  of  nanometers,  which  cannot  fully  realize  material  size  effects.  DNA  origami  is  used  to  construct  octahedral-based  nanolattices,  which  are  coated  with  silica.  These  DNA  nanolattices  have  features  two  orders  of  magnitude  smaller  than  additively  manufactured  lattices  and  obtain  material  properties  comparable  to  the  best  nanolattices  due  to  material  size  effects.  Finite  element  modeling  reveals  two  dominate  failure  modes:  buckling  at  lower  coating  thicknesses  and  tensile  fracture  at  higher  thicknesses.  Molecular  dynamics  simulations  reveal  that  the  DNA  suppresses  global  buckling  modes  in  favor  of  surface  buckling,  which  delays  failure  and  contributes  to  increased  strength  at  large  strains.Finally,  I  explore  the  colloidal  self-assembly  of  tetrahedral  particles  as  a  means  of  achieving  more  scalable  assemblies  and  switchable  crystal  structures.  Simulations  predict  a  multitude  of  self-assembled  crystal  structures  from  anisotropic  colloids,  but  these  shapes  have  been  challenging  to  fabricate.  Here,  two-photon  lithography  is  used  to  fabricate  Archimedean  truncated  tetrahedrons  and  self-assemble  them  under  quasi-2D  confinement.  These  particles  self-assemble  into  a  hexagonal  phase  under  an  in-plane  gravitational  potential.  Under  additional  gravitational  potential,  the  hexagonal  phase  transitions  into  a  quasi-diamond  structure.  In-situ  imaging  reveals  that  this  phase  transition  is  initiated  by  an  out-of-plane  rotation  of  a  particle  at  a  crystalline  defect  and  causes  a  chain  reaction  of  neighboring  particle  rotations.
■590    ▼aSchool  code:  0212.
■650  4▼aNanocomposites
■650  4▼aPolymerization
■650  4▼aCopper
■650  4▼aGrain  size
■650  4▼aEnergy  consumption
■650  4▼aScanning  electron  microscopy
■650  4▼aComposite  materials
■650  4▼aCrack  propagation
■650  4▼aPolymers
■650  4▼aMonte  Carlo  simulation
■650  4▼aSpectrum  analysis
■650  4▼aFourier  transforms
■650  4▼aCarbon
■650  4▼aPhotochemistry
■650  4▼aStrain  hardening
■650  4▼aAluminum  alloys
■650  4▼aPhase  transitions
■650  4▼aDesign
■650  4▼aEngineering
■650  4▼aFiller  materials
■650  4▼aDeformation
■650  4▼aDensity
■650  4▼aGeometry
■690    ▼a0389
■690    ▼a0537
■71020▼aStanford  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-01B.
■790    ▼a0212
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17358691▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서