Dévoiler les facteurs clés qui déterminent les propriétés des matériaux polymères poreux
Crédit: ACS Matériaux appliqués et interfaces (2024). DOI: 10.1021/acsami.4c03011
Déterminer la relation entre les caractéristiques de la microstructure et leurs propriétés est essentiel pour améliorer les performances des matériaux et faire progresser la conception des matériaux structurels et fonctionnels de nouvelle génération. Cependant, cette tâche est intrinsèquement difficile.
Pour relever ces défis, les scientifiques du LLNL ont développé un cadre informatique efficace et complet pour déchiffrer les implications des microstructures poreuses et de leurs propriétés. La recherche est publiée dans la revue ACS Matériaux appliqués et interfaces.
« Nous avons développé un cadre de calcul intégré qui intègre la modélisation de la microstructure basée sur la physique, l’extraction de caractéristiques de la microstructure, l’évaluation des propriétés efficaces prenant en compte la microstructure et des outils d’analyse par apprentissage automatique », a déclaré Longsheng Feng, scientifique du LLNL et auteur principal de l’article.
L’équipe a appliqué le cadre aux matériaux poreux à base de polymères en tant que système modèle représentatif et a démontré sa capacité à explorer comment la dynamique de polymérisation influence diverses caractéristiques générales et locales de la microstructure telles que la taille du domaine et la distribution de la taille des pores, et comment ces caractéristiques impactent les propriétés de transport.
« Notre objectif est d’établir un cadre capable de comprendre non seulement la formation de microstructures à l’aide de modèles basés sur la physique et d’évaluer leurs propriétés effectives, mais vise également à discerner quelles caractéristiques de microstructure dictent différentes propriétés et comment elles le font », a déclaré Tae Wook Heo, scientifique du LLNL et co-auteur de l’article.
Cette approche offre un nouveau cadre pour évaluer les relations microstructure-propriété dans les matériaux poreux à base de polymères, ouvrant la voie au développement de matériaux avancés.
« La compréhension de ces relations peut guider les procédures de traitement pour adapter des microstructures spécifiques afin d’obtenir les propriétés souhaitées des matériaux poreux polymères pour diverses applications, telles que les membranes », a déclaré Juergen Biener, scientifique du LLNL et co-auteur de l’article.
Sijia Huang, scientifique du LLNL, a également contribué à cet article.
Plus d’informations :
Longsheng Feng et al., Cadre intégré pour modéliser l’évolution de la microstructure et déchiffrer la relation microstructure-propriété dans les matériaux poreux polymères, ACS Matériaux appliqués et interfaces (2024). DOI: 10.1021/acsami.4c03011
Fourni par le Laboratoire national Lawrence Livermore
Citation:Dévoiler les facteurs clés qui déterminent les propriétés des matériaux polymères poreux (2024, 8 août) récupéré le 8 août 2024 à partir de
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