Neue Forschungsergebnisse in die Ursprünge der - und Strukturunterschiede zwischen - Fältchen , Falten, Falten und könnte Anwendungen in vielen Bereichen, von der flexiblen elektronischen Geräten in der Dermatologie , flexible Platten, die klebrig werden , wenn sie gedehnt werden. Ergebnisse einer Brown University Forschergruppe in den Proceedings der Royal Society A. erscheinen
Ingenieure von der Brown University haben die Höhe der Kompression erforderlich ist, um Falten, Falten verursachen abgebildet und Falten zu bilden, in der Kautschukmaterialien . Die Ergebnisse könnten helfen Ingenieure steuern die Bildung dieser Strukturen, die nützlich bei der Konstruktion nanostrukturierten Materialien für flexible elektronische Vorrichtungen oder Oberflächen, die variable Haftung erfordern kann .
" Wenn ein gummiartiges Material komprimiert und erreicht eine kritische Last , erfährt sie Instabilität und bildet Oberflächenstrukturen wie Falten , Knicke oder Falten ", sagte Mazen Diab , ein Postdoc-Forscher in Browns School of Engineering und erster Autor des Papiers . "Wir untersuchen, wie jeder dieser Staaten bildet . "
Während die meisten von uns können die Begriffe Falte, Falte zu verwenden, und falten fast austauschbar , Ingenieure erkennen unterschiedliche Eigenschaften in jedem dieser Staaten. Wie durch die Brown Forscher definiert , ist die Faltenzustand , wenn Spitzen und Mulden zu starten , auf der Oberfläche zu bilden, wie Wellen auf dem Ozean. Die Falte Zustand befindet, wenn eine deutlich scharfe Nut auf der Oberfläche gebildet. Eine Falte entsteht, wenn die Bereiche auf beiden Seiten der Faltenrinnebeginnen zu berühren, bilden Hohlkanäle unterhalb der Oberflächenebene des Materials.
Die Forscher bezeichnen diese Staaten gemeinsam " ruga " Staaten , vom lateinischen Begriff stammt und oft verwendet, Anatomie beschreiben Faltenbildungenin den Körper wie beispielsweise auf dem Bauch oder dem Dach des Mundes.
Jedes ruga Staat könnte verschiedene Auswirkungen in einem Design -Einstellung definieren. In einer flexiblen Leiterplatte , zum Beispiel Falten akzeptiert werden könnte , aber Falten oder Falten könnte Kurzschlüsse verursachen . Ingenieure könnten Falten verwenden oder Falten , um die Hafteigenschaften der Oberfläche zu steuern. Diese Strukturen können den Bereich einer klebrigen Oberfläche in Trögen zu verstecken , so dass es weniger wahrscheinlich, um zu bleiben. Dehnen Sie die Oberfläche bringt die Klebrigkeit zurück . Folds könnte nützlich Trapping große Moleküle oder Nanopartikel und den Transport von Flüssigkeiten sein .
Die Idee hinter dieser aktuellen Forschung ist es, an welchen Stellen jeweils ruga Staatsformen zu verstehen und hilft Ingenieuren besser nutzen sie . Um das zu tun , verwendeten die Forscher ein mathematisches Modell , das die Verformungseigenschaften eines Schichtgummiartiges Material mit elastischen Eigenschaften mit unterschiedlicher Tiefe von der Oberfläche simuliert . Das Ergebnis war ein Phasendiagramm , das die genauen Mengen der Kompression benötigt, um jede ruga Zustand bilden lokalisiert .
Das Diagramm identifiziert zwei Falte Staaten zusammen mit einer Falten- Zustand und einem Zustand falten . Ein Rückschlag Falte passiert, wenn ein Falten- Verlauf zu einer Falte zusätzlich belastet . Ein momentaner Anstieg tritt auf, wenn die Anfangsspannung ist ausreichend, um die Falten Phase springen.
" Das Phasendiagramm zeigt die Druckspannung benötigt, um all diese ruga Staaten bilden und zeigt die Übergänge von einem Zustand in einen anderen ", sagt Diab , der im Labor von Professor Kyung- Suk Kim in Browns School of Engineering arbeitet . " Ingenieure können sie als Vorlage verwenden , um die Formen sie in verschiedenen Längenskalen wollen. "
Neben der Materialwissenschaft , sagt Kim die Arbeit Wissenschaftlern helfen, " in breite Skalen beobachtet natürliche Prozesse zu ergründen vom Berg faltet , um Hautfalten und Falten der Mikroorganein der Biologie. "