软球基材上金属起皱的通用缩放规律

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:38
文章英文标题
Universal scaling laws for metallic wrinkling on soft spherical substrates
正文
热收缩引起了球形聚二甲基硅氧烷( PDMS )衬底上金属薄膜的表面起皱。实验发现了皱纹波长、膜厚和基底半径之间的一种新的标度律，并从理论上进行了合理的解释，标度指数恒定，标度系数与材料有关。理论预测与其他球壳/芯系统的现有实验数据吻合较好，壳/芯模比可达几个数量级，表明其通用性和稳健性。研究结果为研究球面的起皱现象提供了新的思路，并为按需生成起皱纹提供了预测途径。
文章内容（英文）
The surface wrinkling of metal films on spherical polydimethylsiloxane (PDMS) substrates was induced by thermal contraction. A novel scaling law among wrinkle wavelength, film thickness, and substrate radius was discovered experimentally and rationalized theoretically, with scaling exponent being constant and coefficient being material-dependent. The theoretical predictions agree well with the existing experimental data of other spherical shell/core systems, with shell/core modulus ratio spanning several orders of magnitude, indicative of the universality and robustness. The results shed new light on the wrinkling phenomenon of spherical surfaces and demonstrate a predictive pathway to create wrinkling patterns on demand.
来源出处
Journal|[J]Scripta MaterialiaVolume 190, 2021. PP 12-15
DOI
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2020.08.020

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