Radial elasticity of multiwalled carbon nanotubes

We report an experimental and a theoretical study of the radial elasticity of multiwalled carbon nanotubes as a function of external radius. We use atomic force microscopy and apply small indentation amplitudes in order to stay in the linear elasticity regime. The number of layers for a given tube radius is inferred from transmission electron microscopy, revealing constant ratios of external to internal radii. This enables a comparison with molecular dynamics results, which also shed some light onto the applicability of Hertz theory in this context. Using this theory, we find a radial Young modulus strongly decreasing with increasing radius and reaching an asymptotic value of 30&PLUSMN; 10 GPa.

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Harald Brune, Stephan Fedrigo, Ismaël Palaci
2005
Article

Résumé

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/record/135824?ln=fr

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EPFL2007

thumb|350px|Le premier microscope à force atomique du monde, au musée de la Science de Londres. Le microscope à force atomique (AFM pour atomic force microscope) est un type de microscope à sonde locale permettant de visualiser la topographie de la surface d'un échantillon. Inventé en 1985, par Gerd Binnig, Calvin Quate et Christoph Gerber, ce type de microscopie repose essentiellement sur l'analyse d'un objet point par point au moyen d'un balayage via une sonde locale, assimilable à une pointe effilée.

thumb|Représentation d'un nanotube de carbone. (cliquer pour voir l'animation tridimensionnelle). thumb|Un nanotube de carbone monofeuillet. thumb|Extrémité d'un nanotube, vue au microscope électronique. Les nanotubes de carbone (en anglais, carbon nanotube ou CNT) sont une forme allotropique du carbone appartenant à la famille des fullerènes. Ils sont composés d'un ou plusieurs feuillets d'atomes de carbone enroulés sur eux-mêmes formant un tube. Le tube peut être fermé ou non à ses extrémités par une demi-sphère.

Une théorie (du grec theoria, « contempler, observer, examiner ») est un ensemble cohérent, si elle prétend à la scientificité, d'explications, de notions ou d'idées sur un sujet précis, pouvant inclure des lois et des hypothèses, induites par l'accumulation de faits provenant de l'observation, l'expérimentation ou, dans le cas des mathématiques, déduites d'une base axiomatique donnée : théorie des matrices, des torseurs, des probabilités.