Mechanical Properties of a Diamond Schwarzite: From Atomistic Models to 3D-Printed Structures

Auteurs : Levi C. Felix, Vladimir Gaal, Cristiano F. Woellner, Varlei Rodrigues, Douglas S. Galvao

arXiv: 2001.03430v1 - DOI (physics.app-ph)

Résultats du processus de synthèse de l'article arXiv : 2001.03430v1

  • Résumé Complet
  • Points clés
  • Résumé vulgarisé
  • Article de blog
Le résumé n'est pas encore prêt
Résumés déjà disponibles dans d'autres langues : en

Résumé : Triply Periodic Minimal Surfaces (TPMS) possess locally minimized surface area under the constraint of periodic boundary conditions. Different families of surfaces were obtained with different topologies satisfying such conditions. Examples of such families include Primitive (P), Gyroid (G) and Diamond (D) surfaces. From a purely mathematical subject, TPMS have been recently found in materials science as optimal geometries for structural applications. Proposed by Mackay and Terrones in 1991, schwarzites are 3D crystalline porous carbon nanocrystals exhibiting the shape of TPMS. Although their complex topology poses serious limitations on their synthesis with conventional nanoscale fabrication methods, such as Chemical Vapour Deposition (CVD), TPMS can be fabricated by Additive Manufacturing (AM) techniques, such as 3D Printing. In this work, we used an optimized atomic model of a schwarzite structure from the D family (D8bal) to generate a surface mesh that was subsequently used for 3D-printing through Fused Deposition Modelling (FDM). This D schwarzite was 3D-printed with thermoplastic PolyLactic Acid (PLA) polymer filaments. Mechanical properties under uniaxial compression were investigated for both the atomic model and the 3D-printed one. Fully atomistic Molecular Dynamics (MD) simulations were also carried out to investigate the uniaxial compression behavior of the D8bal atomic model. Mechanical testings were performed on the 3D-printed schwarzite where the deformation mechanisms were found to be similar to those observed in MD simulations. These results are suggestive of a scale-independent mechanical behavior that is dominated by structural topology.

Soumis à arXiv le 10 Jan. 2020

Outils pour cet article

Expliquer autrement 3 réécritures gratuites restantes aujourd'hui
Exporter BibTeX · RIS (Zotero, Mendeley, EndNote) · Markdown (Notion, Obsidian) · Premium
Alertes de citation Premium
Journal club Des slides pour le présenter Premium
Pour les journalistes Kit presse et détecteur de hype Premium

Posez des questions sur cet article à notre assistant IA

Vous pouvez aussi discutez avec plusieurs papiers à la fois ici.

⚠La licence de l'article ne nous permet pas de nous appuyer sur son contenu et l'assistant IA ne peut se servir que des métadonnées de l'article plutôt que de l'article complet.

Figures et graphiques

Posez une question sur une figure en indiquant son numéro ou en utilisant son bouton de question pour demander une analyse visuelle. Au maximum deux figures et quatre panneaux par question. Les valeurs lues sur les graphiques sont approximatives ; vérifiez les données originales.

Instructions pour utiliser l'assistant IA ?

Évaluez la qualité du contenu généré par l'IA en votant

Note : 0

Pourquoi avons-nous besoin de votes ?

Les votes sont utilisés pour déterminer si nous devons réexécuter nos outils de synthèse. Si le compte atteint -10, nos outils peuvent être redémarrés.

Le résumé précédent a été créé il y a plus d'un an et peut être réexécuté (si nécessaire) en cliquant sur le bouton Exécuter ci-dessous.

⚠La licence de cet article spécifique ne nous permet pas de nous appuyer sur son contenu et les outils de synthèse seront exécutés en utilisant les métadonnées de l'article plutôt que l'article complet. Cependant, l'outil produira quand même un bon résultat, et vous pouvez également essayer nos outils sur des papiers avec des licences plus ouvertes.

Articles similaires résumés avec nos outils d'IA

Naviguez à travers encore plus d'articles similaires en utilisant une

représentation arborescente

Avertissement : Notre outil de synthèse basé sur l'IA et l'assistant virtuel fournis sur ce site Web peuvent ne pas toujours fournir des résumés complets ou des réponses exactes. Nous vous encourageons à examiner attentivement et à évaluer le contenu généré pour vous assurer de sa qualité et de sa pertinence par rapport à vos besoins.