Thermally Robust Cooperative Function in Mechanical Networks
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Santa Fe Institute(圣塔菲研究所);The University of Chicago(芝加哥大学)
研究机械网络中协同功能,通过调整双向变构改善协同结合,确定交叉温度,引入改进调整过程提高交叉温度,使功能在生物相关温度下保持热鲁棒。
2026-07-08 cond-mat.soft
Thermally driven elastic membranes are quasi-linear across all scales
研究热涨落弹性薄膜的静态与动态结构,发现其在不同耦合强度下呈现三类行为,但动态结构因子衰减率与静态结构因子关系始终呈准线性,且该准线性在所有尺度成立。
2023-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spontaneous tilt of single-clamped thermal elastic sheets
非常薄的弹性板,即使在零温度下,也会由于其主要弯曲模式而表现出非线性弹性响应。它们的行为在有限的温度下甚至更丰富。本文用分子动力学方法研究了一端固定在零温区的二维热起伏弹性薄板的振动。我们揭示了一个倾斜阶段,其中的片材波动的平均平面相对于水平倾斜,从而打破反射对称性。我们确定的相行为作为一个功能的纵横比的片材和温度。我们表明,倾斜可以被视为一种类型的横向屈曲不稳定性引起的夹紧耦合到热波动,并开发一个分析模型,预测倾斜和非倾斜区域的相图。与MD模拟定性协议。与外部场相反,通过控制纯几何量(如纵横比)驱动的不寻常响应为二维机械超材料提供了一个非常丰富的游乐场。
2021-04-29 cond-mat.soft
Instability and self-propulsion of flexible autophoretic filaments
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Cyprus University of Technology(塞浦路斯科技大学);The Cyprus Institute(塞浦路斯研究所)
研究探讨了具有均匀表面化学性质的直弹性丝在粘性流体中通过屈曲不稳定性实现自推进的机制,揭示了其在不同柔韧性下的非线性动力学行为及多种游动模式。
2026-05-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Self-Diffusion of Water through Thermally Activated Membranes
Universidade Federal Rural do Semi-Árido(半干旱地区联邦农村大学)
本研究通过分子动力学模拟探究热活化膜存在时SPC/E水的自扩散,明确膜的热控随机行为对水的动力学特性的局部影响,为膜调控的扩散过程研究提供了微观层面的依据。
2026-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Folding pathways to crumpling in thermalized elastic frames
热激发二维结晶膜的机械性能可以显着地依赖于它们的几何形状和拓扑结构。一个特别相关的例子是对膜中的孔的起皱过渡的影响。在这里,我们使用分子动力学模拟研究的情况下,弹性框架(片与一个单一的大孔在中心),并发现该系统的方法通过一系列的折纸样的褶皱在减少长度尺度时,温度升高的褶皱相。我们使用正态-正态关联函数来量化温度依赖的折叠数。
2019-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The role of temperature in the rigidity-controlled fracture of elastic networks
我们研究了热波动对弹性网络断裂的影响,通过模拟具有不同刚度的中心力弹簧网络的单轴延伸,即连接。在宏观和微观层面上研究它们的失效响应,我们发现温度的增加对应于更均匀的应力(重新)分布,并引起弹簧的热激活失效。因此,材料强度随着温度的升高而降低,损伤分布在更大的长度范围内,并且观察到更具韧性的断裂过程。这些效果由网络刚度调制,因此可以通过网络连接性和弹簧的断裂阈值进行调整。温度和刚度之间的相互作用的知识提高了我们对弹性网络(如(生物)聚合物网络)断裂的理解,并可以帮助完善坚韧柔软材料的设计原则。
2020-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermally Activated Asymmetric Structural Recovery in a Soft Glassy Nano-Clay Suspension
在这项工作中,我们研究了结构恢复的软玻璃Laponite悬浮液通过监测等温条件下的弹性模量的时间演变,以及以下步骤的温度跳跃。有趣的是,在等温条件下的演化行为表明的速率,而不是结构恢复的路径,是依赖于温度。然而,在温度跳跃条件下进行的实验追踪了不同的结构恢复路径,其显示出对温度和变化方向的强烈依赖性。对系统的进一步研究表明,这种行为可以归因于在温度变化时与Laponite颗粒相关的抗衡离子的受限迁移率,这不允许抗衡离子浓度达到与变化的温度相关的平衡值。有趣的是,观察到这种效应与其他玻璃质分子和软材料相当,这些材料在等温条件下以自相似的方式演化,但在温度变化时表现出不对称行为。
2013-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Influence of temperature and crack-tip speed on crack propagation in elastic solids
本研究将裂纹尖端键断裂建模为应力辅助热激活过程,揭示温度降低和裂尖速度升高会增大有效裂纹扩展能,并解释其对粘合裂纹更显著,理论得到PDMS相关实验支持。
2024-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Geometric control of tilt transition dynamics in single-clamped thermalized elastic sheets
本研究通过理论分析与分子动力学模拟,揭示单端夹持热化弹性薄板倾斜转变的主要控制参数为几何纵横比而非温度,并阐明热涨落可抑制转变、增强倾斜态鲁棒性。
2023-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Activation and Avalanche Length Scales in the Finite-Temperature Creep of an Elastic Interface
Université Paris-Saclay, CNRS, LPTMS(巴黎萨克雷大学);PMMH, CNRS, ESPCI Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎市立高等物理化工学院);Instituto de Nanociencia y Nanotecnología, CNEA–CONICET, Centro Atómico Bariloche(巴里洛切原子能研究所纳米科学与技术研究院);Instituto Balseiro, Centro Atómico Bariloche, CNEA–CONICET–UNCUYO(巴里洛切原子能研究所巴尔塞罗研究所)
研究有限温度下弹性界面蠕变动力学,发现两种长度尺度:$\ell_{\mathrm{opt}}$控制动力学瓶颈,$\ell_{\mathrm{av}}$描述热激活雪崩的空间范围,二者分别影响结构因子临界行为和动态Susceptibility增长。
2026-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Temperature dependence of fast relaxation processes in amorphous materials
该研究通过含示踪粒子的三维介观弛豫模型,探究玻璃态材料结构弛豫中弹性与热动力学的竞争,发现弛豫模式随温度从快于指数向指数转变,低温宽等待时间分布可表征动力学非均匀性。
2023-08-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermally-driven phase transitions in freestanding low-buckled silicene, germanene, and stanene
本文通过研究硅烯、锗烯和锡烯的热驱动结构相变,揭示了其铁弹性、非晶化及三维晶化行为对自旋轨道耦合带隙和拓扑绝缘体应用前景的影响。
2023-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Strain-rate and temperature-driven transition in the shear transformation zone for two-dimensional amorphous solids
我们耦合最近开发的自学习metabasin逃逸算法,这使得有效的探索势能面(PES),与剪切变形阐明应变率和温度的影响在二维非晶态固体的剪切转变区(STZ)的特性。在这样做时,我们报告的STZ特性,可以通过增加温度或降低应变速率的过渡。该过渡区将具有两种不同STZ特征的区域分开。具体来说,在高温和高应变率,我们表明,STZ的特性相同的那些出现纯粹的应变驱动,非热准静态原子计算。在较低的温度和实验相关的应变速率,我们使用新耦合PES +剪切变形方法表明,STZ具有相同的特性,出现从一个纯粹的热激活状态。在从应变驱动到热激活STZ状态的移动中发生的STZ特性的具体变化包括STZ尺寸增加33%,位移场的更快空间衰减,STZ内部的变形机制从剪切到拉伸的变化,使第一个STZ成核所需的应力的减少,最后,一个显着的损失特征四极对称的周围的弹性矩阵,以前已经看到在无热,准静态剪切研究STZ。
2013-10-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech