Stress delocalization in crack tolerant electrospun nanofiber networks

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 3, Issue 6, 2011, Pages 1991-1996

  Stachewicz, Urszula ^a   Peker, Ilker ^a   Tu, Wei ^a   Barber, Asa H ^a  

^a QUEEN MARY UNIVERSITY OF LONDON   (United Kingdom)

Author keywords

Electrospinning; Fiber networks; Mechanics; Stress delocalization

Indexed keywords

CRACK LENGTH; DEFORMATION BEHAVIOR; DELOCALIZATIONS; ELECTROSPUN NANOFIBERS; ELECTROSPUNS; FIBER NETWORKS; FIBROUS NETWORKS; MACROSCOPIC CRACKS; POLYAMIDE 6; STRAIN MAPPING;

CRACKS; DEGREES OF FREEDOM (MECHANICS); ELECTROSPINNING; FRACTURE MECHANICS; FRACTURE TOUGHNESS; MECHANISMS; NANOFIBERS; STRESSES;

FRACTURE;

EID: 84857712532     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am2002444     Document Type: Article

References (42)

1. Fratzl, P.; Gupta, H. S.; Fischer, F. D.; Kolednik, O. Adv. Mater. 2007, 19, 2657-2661.
2. Gupta, H. S.; Stachewicz, U.; Wagermaier, W.; Roschger, P.; Wagner, H. D.; Fratzl, P. J. Mater. Res. 2006, 21, 1913-1921.
3. Calvert, P.; Cesarano, J.; Chandra, H.; Denham, H.; Kasichainula, S.; Vaidyanathan, R. Philos. Trans. R. Soc. A 2002, 360, 199-209.
4. Barber, A. H.; Wiesel, E.; Wagner, H. D. Compos. Sci. Technol. 2002, 62, No. PII S0266-3538 02)00112-4.
5. Argon, A. S.; Cohen, R. E. Polymer 2003, 44, 6013-6032.
6. Cox, B. N. J. Mater. Sci. 1996, 31, 4871-4881.
7. Vollrath, F.; Porter, D. Polymer 2009, 50, 5623-5632.
8. Gosline, J. M.; Guerette, P. A.; Ortlepp, C. S.; Savage, K. N. J. Exp. Biol. 1999, 202, 3295-3303.
9. Yang, Y.; Chen, X.; Shao, Z. Z.; Zhou, P.; Porter, D.; Knight, D. P.; Vollrath, F. Adv. Mater. 2005, 17, 84-88.
10. Gosline, J. M.; Denny, M. W.; Demont, M. E. Nature 1984, 309, 551-552.
11. Eichhorn, S. J.; Dufresne, A.; Aranguren, M.; Marcovich, N. E.; Capadona, J. R.; Rowan, S. J.; Weder, C.; Thielemans, W.; Roman, M.; Renneckar, S.; Gindl, W.; Veigel, S.; Keckes, J.; Yano, H.; Abe, K.; Nogi, M.; Nakagaito, A. N.; Mangalam, A.; Simonsen, J.; Benight, A. S.; Bismarck, A.; Berglund, L. A.; Peijs, T. J. Mater. Sci. 2010, 45, 1-33.
12. Black, L. D.; Allen, P. G.; Morris, S. M.; Stone, P. J.; Suki, B. Biophys. J. 2008, 94, 1916-1929.
13. Janmey, P. A.; Euteneuer, U.; Traub, P.; Schliwa, M. J. Cell. Biol. 1991, 113, 155-160.
14. Hudson, N. E.; Houser, J. R.; O'Brien, E. T.; Taylor, R. M.; Superfine, R.; Lord, S. T.; Falvo, M. R. Biophys. J. 2010, 98, 1632-1640.
15. Buell, S.; Rutledge, G. C.; Van Vliet, K. J. ACS Appl. Mat. Inter. 2010, 2, 1164-1172.
16. Isaksson, P. Eng. Fract. Mech. 2010, 77, 1240-1252.
17. Bobaru, F. Model. Simul. Mater. Sc. 2007, 15, 397-417.
18. Reneker, D. H.; Chun, I. Nanotechnology 1996, 7, 216-223.
19. Fridrikh, S. V.; Yu, J. H.; Brenner, M. P.; Rutledge, G. C. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 144502.
20. Eichhorn, S. J.; Sampson, W. W. J. R. Soc., Interface 2009, 7, 641-649.
21. Bognitzki, M.; Czado, W.; Frese, T.; Schaper, A.; Hellwig, M.; Steinhart, M.; Greiner, A.; Wendorff, J. H. Adv. Mater. 2001, 13, 70-72.
22. Carnell, L. S.; Siochi, E. J.; Holloway, N. M.; Stephens, R. M.; Rhim, C.; Niklason, L. E.; Clark, R. L. Macromolecules 2008, 41, 5345-5349.
23. Kearney, A. V.; Litteken, C. S.; Mohler, C. E.; Mills, M. E.; Dauskardt, R. H. Acta Mater. 2008, 56, 5946-5953.
24. Burman, M.; Arinstein, A.; Zussman, E. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 193118.
25. Wang, W.; Bushby, A. J.; Barber, A. H. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 201907.
26. Wang, W.; Peijs, T.; Barber, A. H. Nanotechnology 2010, 21, 035705.
27. Gu, S. Y.; Wu, Q. L.; Ren, J.; Vancso, G. J. Macromol. Rapid Commun. 2005, 26, 716-720.
28. Zussman, E.; Burman, M.; Yarin, A. L.; Khalfin, R.; Cohen, Y. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2006, 44, 1482-1489.
29. Arinstein, A.; Burman, M.; Gendelman, O.; Zussman, E. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 59-62.
30. Stachewicz, U.; Barber, A. H. Langmuir 2011, 27, 3024-3029.
31. Ifkovits, J. L.; Devlin, J. J.; Eng, G.; Martens, T. P.; Vunjak-Novakovic, G.; Burdick, J. A. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 1878-1886.
32. Hohman, M. M.; Shin, M.; Rutledge, G.; Brenner, M. P. Phys. Fluids 2001, 13, 2201-2220.
33. Carrizales, C.; Pelfrey, S.; Rincon, R.; Eubanks, T. M.; Kuang, A. X.; McClure, M. J.; Bowlin, G. L.; Macossay, J. Polym. Adv. Technol. 2008, 19, 124-130.
34. Li, X. H.; Ding, B.; Lin, J. Y.; Yu, J. Y.; Sun, G. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 20452-20457.
35. Bazbouz, M. B.; Stylios, G. K. J. Polym. Sci., Polym. Phys. 2010, 48, 1719-1731.
36. Hang, F.; Dun, L.; Bailey, R.; Jimenez-Palomar, I.; Stachewicz, U.; Cortes-Ballesteros, B.; Davies, M.; Zech, M.; Bödefeld, C.; Barber, A. H. Unpublished work.
37. Wu, X. F.; Dzenis, Y. A. J. Phys. D Appl. Phys. 2007, 40, 4276-4280.
38. Huisman, E. M.; Heussinger, C.; Storm, C.; Barkema, G. T. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 118101.
39. Klemann, B. M.; DeVilbiss, T. Polym. Eng. Sci. 1996, 36, 126-134.
40. Knott, J. K. Fundamentals of Fracture Mechanics; Butterworth & Co.: London, 1973; p 63.
41. Sobieraj, M. C.; Kurtz, S. M.; Rimnac, C. M. Biomaterials 2005, 26, 3411-3426.
42. Raisanen, V. I.; Alava, M. J.; Nieminen, R. M. J. Appl. Phys. 1997, 82, 3747-3753.