Scaling the Stiffness, Strength, and Toughness of Ceramic-Coated Nanotube Foams into the Structural Regime

Advanced Functional Materials

Volumn 24, Issue 36, 2014, Pages 5728-5735

  Brieland Shoultz, Anna ^a   Tawfick, Sameh ^a,c   Park, Sei Jin ^a   Bedewy, Mostafa ^a   Maschmann, Matthew R ^b   Baur, Jeffery W ^b   Hart, A John ^c  

^a UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

^b AIR FORCE RESEARCH LABORATORY   (United States)

^c Massachusetts Institute of Technology   (United States)

Author keywords

carbon nanotube; ceramic; foam; mechanics; nanocomposite

Indexed keywords

ATOMIC LAYER DEPOSITION; BONE; COMPRESSIVE STRENGTH; ELASTIC MODULI; FOAMS; MECHANICS; NANOCOMPOSITES; STIFFNESS; THICKNESS MEASUREMENT;

ALIGNED CARBON NANOTUBES; CERAMIC; CERAMIC NANOCOMPOSITES; COMPRESSIVE STIFFNESS; EMERGING TECHNOLOGIES; ROLL TO ROLL MANUFACTURING; STRENGTH AND TOUGHNESS; ULTIMATE COMPRESSIVE STRENGTH;

CARBON NANOTUBES;

EID: 84931286389     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201400851     Document Type: Article

References (42)

1. R. Verdejo, R. Stämpfli, M. Alvarez-Lainez, S. Mourad, M. A. Rodriguez-Perez, P. A. Brühwiler, M. Shaffer, Composi. Sci. Technol. 2009, 69, 1564;
2. H. N. G. Wadley, Adv. Engineering Mater. 2002, 4, 726;
3. D. T. Queheillalt, D. D. Hass, D. J. Sypeck, H. N. Wadley, J. Mater. Res. 2001, 16, 1028.
4. A. Barty, S. Marchesini, H. N. Chapman, C. Cui, M. R. Howells, D. A. Shapiro, A. M. Minor, J. C. H. Spence, U. Weierstall, J. Ilavsky, A. Noy, S. P. Hau-Riege, A. B. Artyukhin, T. Baumann, T. Willey, J. Stolken, T. van Buuren, J. H. Kinney, Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 055501.
5. L. J. Gibson, M. F. Ashby, Cellular Solids: Structure and Properties, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1999.
6. R. O. Ritchie, Nat. Mater. 2011, 10, 817.
7. J.-H. Lee, L. Wang, M. C. Boyce, E. L. Thomas, Nano Lett. 2012, 12, 4392.
8. T. A. Schaedler, A. J. Jacobsen, A. Torrents, A. E. Sorensen, J. Lian, J. R. Greer, L. Valdevit, W. B. Carter, Science 2011, 334.
9. K. H. Kim, Y. Oh, M. F. Islam, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 377.
10. R. M. German, Sintering Theory and Practice, Randall M. German, Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 1996, 568.
11. S. Tawfick, X. P. Deng, A. J. Hart, J. Lahann, Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 4446.
12. M. F. L. De Volder, S. H. Tawfick, R. H. Baughman, A. J. Hart, Science 2013, 339, 535.
13. M. R. Maschmann, G. J. Ehlert, S. J. Park, D. Mollenhauer, B. Maruyama, A. J. Hart, J. W. Baur, Adv. Funct. Mater. 2012, 22.
14. M. R. Maschmann, Q. Zhang, R. Wheeler, F. Du, L. Dai, J. Baur, ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 648.
15. A. Y. Cao, P. L. Dickrell, W. G. Sawyer, M. N. Ghasemi-Nejhad, P. M. Ajayan, Science 2005, 310, 5752.
16. S. Vaddiraju, H. l. Cebeci, K. K. Gleason, B. L. Wardle, ACS ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 2565;
17. O. Hildreth, B. Cola, S. Graham, C. P. Wong, J. Vacuum Sci. Technol. B: Microelectron. Nanometer Struct. 2012, 30, 03D101;
18. C. F. Herrmann, F. H. Fabreguette, D. S. Finch, R. Geiss, S. M. George, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 123110.
19. A. J. Hart, A. H. Slocum, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 8250.
20. C. K. Devine, C. J. Oldham, J. S. Jur, B. Gong, G. N. Parsons, Langmuir 2011, 27, 14497.
21. D. B. Farmer, R. G. Gordon, Nano Lett. 2006, 6, 699.
22. B. N. Wang, R. D. Bennett, E. Verploegen, A. J. Hart, R. E. Cohen, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 5859;
23. M. Bedewy, E. Meshot, H. Guo, E. Verploegen, W. Lu, A. Hart, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 20576;
24. E. R. Meshot, D. L. Plata, S. Tawfick, Y. Y. Zhang, E. A. Verploegen, A. J. Hart, ACS Nano 2009, 3, 2477.
25. M. Bedewy, E. R. Meshot, M. J. Reinker, A. J. Hart, ACS Nano 2011, 5, 8974.
26. S. J. Park, A. J. Schmidt, M. Bedewy, A. John Hart, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 11511.
27. M. R. Maschmann, G. J. Ehlert, S. J. Park, D. Mollenhauer, B. Maruyama, A. J. Hart, J. W. Baur, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4686.
28. B. I. Yakobson, C. J. Brabec, J. Bernholc, Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 2511;
29. A. Pantano, D. M. Parks, M. C. Boyce, J. Mech. Phys. Solids 2004, 52, 789.
30. E. R. Meshot, M. Bedewy, K. M. Lyons, A. R. Woll, K. A. Juggernauth, S. Tawfick, A. J. Hart, Nanoscale 2010, 2, 896.
31. M. M. J. Treacy, T. W. Ebbesen, J. M. Gibson, Nature 1996, 381, 6584.
32. M. K. Tripp, C. Stampfer, D. C. Miller, T. Helbling, C. F. Hermann, C. Hierold, K. Gall, S. M. George, V. M. Bright, Sens. Actuators A 2006, 130, 419.
33. E. Andrews, W. Sanders, L. J. Gibson, Mater. Sci. Engineering: A. 1999, 270, 113.
34. H. Cebeci, R. G. de Villoria, A. J. Hart, B. L. Wardle, Composi. Sci. Technol. 2009, 69, 2649.
35. L. J. Gibson, M. F. Ashby, Proc. R. Soc. 1982, 382, 43.
36. HexWeb Honeycomb Attributes and Properties http://www.hexcel.com/Resources/DataSheets/Brochure-Data-Sheets/Honeycomb_Attributes_and_Properties.pdf (accessed August 2013).
37. M. A. Worsley, S. O. Kucheyev, J. H. Satcher, Jr., A. V. Hamza, T. F. Baumann, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 7.
38. J. Zou, J. Liu, A. S. Karakoti, A. Kumar, D. Joung, Q. Li, S. I. Khondaker, S. Seal, L. Zhai, ACS Nano 2010, 4 12.
39. T. M. Tillotson, L. W. Hrubesh, J. Non-Cryst. Solids 1992, 145, 44.
40. N. Yamamoto, A. J. Hart, E. J. Garcia, S. S. Wicks, H. M. Duong, A. H. Slocum, B. L. Wardle, Carbon 2009, 47, 551.
41. E. S. Polsen, A. G. Stevens, A. J. Hart, ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 3656.
42. G. N. Parsons, S. M. George, M. Knez, MRS Bull. 2011, 36, 865.