纳米力学调研报告

纳米力学调研报告

问:纳米力学难不难
  1. 答:首先,纠正一下基础的物理问题。碳纳米管、石墨烯内部不是范德华力,是共价键。断裂准则也并非叫“断裂强度”,正确兄蔽应该叫“断裂韧性”。键的强弱也不能决定断裂韧性,只能很大程度上决定弹性模量(刚度系数)颤侍。而且断裂韧性有两个,一个是临界应力强度因子,一个是临界能量释放率(两者之间存在简单的关系可以换算,简单关系中的系数包含了弹性模量和泊松比)。
    然后,回到断裂上。一个材料断裂根本原因是:材料内部有缺陷(微观结构),这些缺陷即预裂纹。直接原因是有外力施加到材料上。断裂力学告诉我们,外应力强度因子(∝外应力×裂纹长度开根号)大于临界值(即,断裂韧性。与材料的表面能、塑形本构有关)之后,材料就会断裂。对于宏观材料,最大的预裂纹尺度比纳米材料大得多,而材料断裂是看材料最薄弱、裂纹最长的那个位置。所以虽然材料本身断裂韧性与尺度无关,但纳米材料的强度会比宏观材料大得多。
    纳米力学(Nanomechanics)是研究 纳米范围物理系统基本力学(弹性,热和动力过程)性质的纳米科学的一个分支。纳米力学为纳米技术提供了科学基础。纳米力学是 经典力学,固态物理, 统计力学,材料科学和 量子化学等的交叉学科。
    常把纳米力学当纳米技术的一个分支,即集中在工程纳米结构和纳米系统力学性质的应用面。纳米系统的例子,包括纳米颗粒, 纳米粉,纳米线,纳米棍,纳米带,纳米管,包括碳纳米管和硼氮纳米管,单壳,纳米膜,纳羡洞州米包附,纳米复合物/纳米结构材料(有纳米颗粒分散在内的液体),纳米摩托等。
问:纳米力学性能测试仪器里边的reduced modulus 是什么意思
  1. 答:降低弹性模量
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问:纳米技术可以解决哪些问题?
  1. 答:纳米技术可以变得更加健康,可以让药物变得更加有力,帮助我们,而且癌症这些危险的病状在纳米技术面前也不是问题,还可以让复杂的事情变得简单。
    生物医药学:利用纳米颗粒技术设计制备具有多种响应功能或者靶向的药物(基因)递送载体,发展药物新剂型及新药物
    再生医学:发展引导组织再生和促进组织/材料界面融合的纳米结构材料,用于组织修复与替代的羡清搏兄祥永久性植入物表面涂层、引导组织再生支架、结构性永久植入物、植入性治疗与监测用传感器等。
    外科手术辅助:基于纳米光学和纳米电子学技术正差发展智能仪器设备、手术机器人等、诊断工具: 基于纳米流体和纳米加工技术,发展基因检验、超灵敏标记与检测技术、高通量和多重分析技术等
    医学影像:基于纳米颗粒技术的新型造影剂、靶向标记技术、理解基本的生命过程:基于原子力显微镜、隧道扫描显微镜等纳米力学和光学技术,在分子或原子层面,研究生命的过程。
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