Resumen

Se empleó la nanoindentación in situ para sondear las propiedades mecánicas de microesferas individuales de titania policristalina (TiO2). Las curvas de fuerza-desplazamiento captadas por un sistema híbrido de microscopio electrónico de barrido/microscopio de sonda de barrido (SEM/SPM) se analizaron basándose en la teoría de la mecánica de contacto de Hertz. Sin embargo, los mecanismos de deformación de las nano/microesferas en los ensayos de nanoindentación no están muy claros. Se empleó la simulación por elementos finitos para investigar la deformación de las esferas a escala nanométrica bajo la presión de una punta de AFM. A continuación, se presentó un método revisado para el cálculo del módulo de Young de las microesferas basado en los mecanismos de deformación de las esferas y en la teoría de Hertz. Mientras tanto, se reprodujo una nueva curva fuerza-desplazamiento mediante simulación de elementos finitos con el nuevo cálculo, y se comparó con la curva obtenida mediante el experimento de nanoindentación. Los resultados de la comparación muestran que la utilización de este modelo revisado produce resultados más precisos. Los resultados calculados mostraron que el módulo de Young de una microesfera policristalina de TiO2 era aproximadamente un 30% mayor que el de su homóloga a granel.

• Materias:Análisis electroquímico Nanotecnología Nanopartículas Nanomateriales Nanosensores
• Subjects:Electrochemical analysis Nanotechnology Nanoparticles Nanomaterials Nanosensors
• Palabras claves:microesferas, mecanismos de deformación, simulación por elementos finitos, simulación por elementos finitos, titania policristalina individual, resultados más precisos, microesfera de tio2 policristalina, hertz, young, módulo
• Keywords:microspheres, deformation mechanisms, finite element simulation, finite element simulation, individual polycrystalline titania, more accurate results, polycrystalline tio2 microsphere, hertz, young, modulus