p Nanobolas de carbono (CNCs) compostas por nanofibras de carbono em forma helicoidal têm aplicações potenciais, incluindo molas mecânicas e nano-solenóides. Existem alguns relatórios que medem a constante da mola de CNCs. p Contudo, a resposta do CNC ao alongamento prolongado, que inclui o alongamento elástico inicial até a deformação em grande escala no regime plástico e fratura de tração subsequente seguida pela contração pós-fratura e a liberação da deformação aplicada, permanece indeterminado. É extremamente importante garantir medições em tempo real da deformação do CNC além do regime elástico linear.

p Aqui, Taiichiro Yonemura e colegas da Toyohashi University of Technology descrevem os dados de deformação em tempo real que exibiram mudança sequencial na geometria CNC depois que cada bobina foi submetida a uma carga uniaxial a uma taxa constante.

p Os testes de tração CNC foram realizados da seguinte forma:Os CNCs foram instalados em um sistema FIB com uma sonda de tungstênio (W) com um diâmetro de ponta de 500 nm e a sonda W se moveu até aderir ao CNC usando feixe de íons Pt, enquanto o feixe de íons Si cortou o Parte inferior do CNC; então, a sonda W aderida a CNC se aproxima de uma superfície de substrato de mesa de mola, até que o CNC estivesse quase perpendicularmente ao substrato. Os testes de tração foram realizados em nove CNCs alterando gradualmente a distância entre o substrato e a sonda W.

p Os dados em tempo real de um teste de tração CNC realizado usando uma mesa de mola na câmara FIB foram monitorados. Uma série de três imagens de microscopia de íon de varredura (SIM) oferece a visualização da evolução geométrica do CNC sob uma carga de tração. Essas imagens foram capturadas no estado livre (t =0 s), o ponto de alongamento máximo (t =910 s), e um estado pós-fratura (t =960 s).

p Para determinar o limite elástico dos CNCs, examinamos a relação entre a deformação aplicada e as taxas de alongamento residual dos CNCs após a liberação da carga. O resultado indica que os CNCs estiveram na região elástica para alongamentos de até aproximadamente 15% de deformação.

p Testes de tração, realizada em nove CNCs diferentes, revelou que a constante média da mola do CNC era de 1,8 N / m. Usando uma equação teórica para o projeto de molas macroscópicas, os módulos de cisalhamento dos nove CNCs foram estimados em 6 GPa em média. Esses resultados podem servir como um marco para o desenvolvimento de aplicações baseadas em CNC no futuro.