In-plane modulus of singular 2:1 clay lamellae applying a simple wrinkling technique

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 12, 2013, Pages 5851-5855

  Kunz, Daniel A ^a   Erath, Johann ^a   Kluge, Daniel ^a   Thurn, Herbert ^a   Putz, Bernd ^a   Fery, Andreas ^a   Breu, Josef ^a  

^a UNIVERSITY OF BAYREUTH   (Germany)

Author keywords

AFM; clay; nanocomposite; nanomechanics; nanoplatelet; wrinkling

Indexed keywords

AFM; FACILE PROCEDURE; IN-PLANE MODULI; NANOPLATELET; STRESS RELEASE; TWO-DIMENSIONAL FOURIER TRANSFORMS; WRINKLING;

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CLAY; NANOCOMPOSITES; NANOMECHANICS;

MECHANICAL PROPERTIES;

EID: 84879521345     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am4015204     Document Type: Article

References (56)

1. Kurian, M.; Galvin, M. E.; Trapa, P. E.; Sadoway, D. R.; Mayes, A. M. Electrochim. Acta 2005, 50, 2125-2134
2. Schutz, M. R.; Kalo, H.; Lunkenbein, T.; Breu, J.; Wilkie, C. A. Polymer 2011, 52, 3288-3294
3. Schutz, M. R.; Kalo, H.; Lunkenbein, T.; Groschel, A. H.; Muller, A. H. E.; Wilkie, C. A.; Breu, J. J. Mater. Chem. 2011, 21, 12110-12116
4. Moller, M. W.; Kunz, D. A.; Lunkenbein, T.; Sommer, S.; Nennemann, A.; Breu, J. Adv. Mater. 2012, 24, 2142-2147
5. Kunz, D. A.; Schmid, J.; Feicht, P.; Erath, J.; Fery, A.; Breu, J. ACS Nano 2013, 7, 4275-4280
6. Goettler, L. A.; Lee, K. Y.; Thakkar, H. Polym. Rev. (Philadelphia, PA, U. S.) 2007, 47, 291-317
7. Tang, Z. Y.; Kotov, N. A.; Magonov, S.; Ozturk, B. Nat. Mater. 2003, 2, 413-418
8. Podsiadlo, P.; Kaushik, A. K.; Arruda, E. M.; Waas, A. M.; Shim, B. S.; Xu, J. D.; Nandivada, H.; Pumplin, B. G.; Lahann, J.; Ramamoorthy, A.; Kotov, N. A. Science 2007, 318, 80-83
9. Gardolinski, J. E. F. C.; Lagaly, G. Clay Miner. 2005, 40, 547-556
10. Halpin, J. C.; Kardos, J. L. Polym. Eng. Sci. 1976, 16, 344-352
11. Chen, B. Q.; Evans, J. R. G. Scr. Mater. 2006, 54, 1581-1585
12. Pawley, A. R.; Clark, S. M.; Chinnery, N. J. Am. Mineral. 2002, 87, 1172-1182
13. Pavese, A.; Ferraris, G.; Pischedda, V.; Mezouar, M. Phys. Chem. Miner. 1999, 26, 460-467
14. Smyth, J. R.; Jacobsen, S. D.; Swope, R. J.; Angel, R. J.; Arlt, T.; Domanik, K.; Holloway, J. R. Eur. J. Mineral. 2000, 12, 955-963
15. Faust, J.; Knittle, E. J. Geophys. Res.: Solid Earth 1994, 99, 19785-19792
16. Wang, Z. J.; Wang, H.; Cates, M. E. Geophysics 2001, 66, 428-440
17. Prasad, M.; Kopycinska, M.; Rabe, U.; Arnold, W. Geophys. Res. Lett. 2002, 29, 1172-1175
18. Vanorio, T.; Prasad, M.; Nur, A. Geophys. J. Int. 2003, 155, 319-326
19. Aleksandrov, K. S.; Ryzhova, T. V. Bull. Acad. Sci. USSR, Geophys. Ser. 1961, 12, 1165-1168
20. Collins, D. R.; Stirling, W. G.; Catlow, C. R. A.; Rowbotham, G. Phys. Chem. Miner. 1993, 19, 520-527
21. McNeil, L. E.; Grimsditch, M. J. Phys.: Condens. Matter 1993, 5, 1681-1690
22. Vaughan, M. T.; Guggenheim, S. J. Geophys. Res.: Solid Earth 1986, 91, 4657-4664
23. Collins, D. R.; Catlow, C. R. A. Am. Mineral. 1992, 77, 1172-1181
24. Kunz, D. A.; Max, E.; Weinkamer, R.; Lunkenbein, T.; Breu, J.; Fery, A. Small 2009, 5, 1816-1820
25. Whitney, J. M. Structural Analysis of Laminated Isotropic Plates; Technomic Publishing Company, Inc.: Philadelphia, PA, 1987; p 263.
26. Suter, J. L.; Coveney, P. V.; Greenwell, H. C.; Thyveetil, M. A. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 8248-8259
27. Stafford, C. M.; Harrison, C.; Beers, K. L.; Karim, A.; Amis, E. J.; Vanlandingham, M. R.; Kim, H. C.; Volksen, W.; Miller, R. D.; Simonyi, E. E. Nat. Mater. 2004, 3, 545-550
28. Bowden, N.; Brittain, S.; Evans, A. G.; Hutchinson, J. W.; Whitesides, G. M. Nature 1998, 393, 146-149
29. Lu, C. H.; Mohwald, H.; Fery, A. Soft Matter 2007, 3, 1530-1536
30. Genzer, J.; Groenewold, J. Soft Matter 2006, 2, 310-323
31. Pretzl, M.; Schweikart, A.; Hanske, C.; Chiche, A.; Zettl, U.; Horn, A.; Böker, A.; Fery, A. Langmuir 2008, 24, 12748-12753
32. Reyes-Martinez, M. A.; Ramasubramaniam, A.; Briseno, A. L.; Crosby, A. J. Adv. Mater. 2012, 24, 5548-5552
33. Huang, R. J. Mech. Phys. Solids 2005, 53, 63-89
34. Groenewold, J. Physica A 2001, 298, 32-45
35. Breu, J.; Seidl, W.; Stoll, A. J.; Lange, K. G.; Probst, T. U. Chem. Mater. 2001, 13, 4213-4220
36. Kalo, H.; Möller, M. W.; Ziadeh, M.; Dolejs, D.; Breu, J. Appl. Clay Sci. 2010, 48, 39-45
37. Kalo, H.; Milius, W.; Breu, J. RSC Adv. 2012, 2, 8452-8459
38. Stöter, M.; Kunz, D. A.; Schmidt, M.; Hirsemann, D.; Kalo, H.; Putz, B.; Senker, J.; Breu, J. Langmuir 2013, 1280-1285
39. Tonminerale und Tone: Struktur, Eigenschaften, Anwendungen und Einsatz in Industrie und Umwelt; Jasmund, K.; Lagaly, G., Eds.; Steinkopff Verlag GmbH & Co. KG: Darmstadt, Germany, 1993; p 110.
40. Huang, H.; Chung, J. Y.; Nolte, A. J.; Stafford, C. M. Chem. Mater. 2007, 19, 6555-6560
41. Park, J. Y.; Lee, N. J. Reinf. Plast. Compos. 2007, 26, 601-616
42. Hillborg, H.; Tomczak, N.; Olah, A.; Schonherr, H.; Vancso, G. J. Langmuir 2004, 20, 785-794
43. Carrillo, F.; Gupta, S.; Balooch, M.; Marshall, S. J.; Marshall, G. W.; Pruitt, L.; Puttlitz, C. M. J. Mater. Res. 2005, 20, 2820-2830
44. Trenkenschuh, K.; Erath, J.; Kuznetsov, V.; Gensel, J.; Boulmedais, F.; Schaaf, P.; Papastavrou, G.; Fery, A. Macromolecules 2011, 44, 8954-8961
45. Gensel, J.; Dewald, I.; Erath, J.; Betthausen, E.; Muller, A. H. E.; Fery, A. Chem. Sci. 2013, 4, 325-334
46. Fu, Y. T.; Zartman, G. D.; Yoonessi, M.; Drummy, L. F.; Heinz, H. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 22292-22300
47. Moller, M. W.; Hirsemann, D.; Haarmann, F.; Senker, J.; Breu, J. Chem. Mater. 2010, 22, 186-196
48. Brigatti, M. F.; Guggenheim, S. Micas: Crystal Chemistry & Metamorphic Petrology; Mottana, A.; Sassi, F. P.; Thompson, J. B., Jr.; Guggenheim, S., Eds.; Mineralogical Society of America: Washington, DC, 2002; p 1.
49. Möller, M. W.; Handge, U. A.; Kunz, D. A.; Lunkenbein, T.; Altstädt, V.; Breu, J. ACS Nano 2010, 4, 717-724
50. Kunz, D. A.; Feicht, P.; Gödrich, S.; Thurn, H.; Papastavrou, G.; Fery, A.; Breu, J. Adv. Mater. 2012, 25, 1337-1341
51. Jiang, H. Q.; Khang, D. Y.; Song, J. Z.; Sun, Y. G.; Huang, Y. G.; Rogers, J. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 15607-15612
52. Lee, C.; Wei, X. D.; Kysar, J. W.; Hone, J. Science 2008, 321, 385-388
53. Lee, J. H.; Chung, J. Y.; Stafford, C. M. ACS Macro Lett. 2011, 1, 122-126
54. Coleman, J. N.; Lotya, M.; O'Neill, A.; Bergin, S. D.; King, P. J.; Khan, U.; Young, K.; Gaucher, A.; De, S.; Smith, R. J.; Shvets, I. V.; Arora, S. K.; Stanton, G.; Kim, H. Y.; Lee, K.; Kim, G. T.; Duesberg, G. S.; Hallam, T.; Boland, J. J.; Wang, J. J.; Donegan, J. F.; Grunlan, J. C.; Moriarty, G.; Shmeliov, A.; Nicholls, R. J.; Perkins, J. M.; Grieveson, E. M.; Theuwissen, K.; Mccomb, D. W.; Nellist, P. D.; Nicolosi, V. Science 2011, 331, 568-571
55. Zhou, K. G.; Mao, N. N.; Wang, H. X.; Peng, Y.; Zhang, H. L. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10839-10842
56. Zeng, Z.; Yin, Z.; Huang, X.; Li, H.; He, Q.; Lu, G.; Boey, F.; Zhang, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 11093-11097