Resumen

Aún no está claro si las características de fractura de las cápsulas compuestas estructuradas y los nanoaglomerados homogéneos difieren significativamente en condiciones de carga por impacto. La medición experimental de las propiedades de fractura por impacto de aglomerados tan pequeños es difícil, debido a las escalas de longitud y tiempo asociadas a este problema. Utilizando simulaciones por ordenador, aquí demostramos que los nanoaglomerados sometidos a carga de impacto normal se fracturan en unos pocos nanosegundos de forma frágil. El coeficiente de restitución de los nanoaglomerados varía de forma no lineal con la energía cinética inicial. La fractura de los nanoaglomerados no siempre se produce en el momento en que experimentan la fuerza máxima de la pared, sino que tiene lugar tras un lapso de tiempo de unos pocos nanosegundos caracterizado por el tiempo de supervivencia al impacto (IST) y el índice IST. El IST depende de la energía cinética inicial y de las propiedades mecánicas y geométricas de los nanoaglomerados. Para geometrías idénticas de las cápsulas, el índice IST es mayor en las cápsulas de cubierta blanda que en las de cubierta dura, lo que indica una mayor capacidad de las nanocápsulas blandas para disipar la energía del impacto. Las simulaciones DEM que aquí se presentan, basadas en teorías de mecánica de contacto, aportan datos fundamentales sobre el comportamiento de fractura de los aglomerados: a nanoescala, la estructura de los aglomerados influye significativamente en su comportamiento de rotura.

• Materias:Análisis electroquímico Nanotecnología Nanopartículas Bioingeniería Nanoestructuras Nanocompuestos Sistema de nanopartículas
• Subjects:Electrochemical analysis Nanotechnology Nanoparticles Bioengineering Nanostructures Nanocomposites Nanoparticle system
• Palabras claves:energía cinética inicial, nanoaglomerados, índice ist, pocos nanosegundos, fractura por carga de impacto normal, propiedades de fractura por impacto, condiciones de carga por impacto, tiempo de supervivencia al impacto, fuerza máxima de pared, cápsulas compuestas estructuradas
• Keywords:initial kinetic energy, nanoagglomerates, ist index, few nanoseconds, normal impact loading fracture, impact fracture properties, impact loading conditions, impact survival time, maximum wall force, structured composite capsules