我院固体力学研究所副教授陈玉丽及合作者在固体力学顶级期刊《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》 (JMPS) 上发表研究论文“Stiffness threshold of randomly distributed carbon nanotube networks”。该论文是我校师生在JMPS上发表的首篇文章。
碳纳米管由于在力学和电学等方面的优异性能而备受关注。碳纳米管网络是将这些微纳尺度的优异性能传递到宏观材料的一种有效组织形式，在纳滤膜、雷电防护、复合材料等方面有广泛的应用。研究表明，随着网络中碳纳米管密度的增加，整体网络的性能可能会产生突变，例如电导率在渗流阈值附近会发生突增。
受导电性能的启发，陈玉丽副教授的研究小组针对碳纳米管网络的力学性能进行了研究，提出并证明了刚度阈值的存在，并且从理论上系统地揭示了网络刚度随碳纳米管密度的变化规律，建立了快速预测碳纳米管网络的刚度阈值和模量的方法。该研究为碳纳米管网络及纳米纤维网络系统的设计和优化提供了重要的理论依据。
图1 碳纳米管网络可根据其力电性能分为四类：（1）不导电且无法传递载荷、（2）导电但无法传递载荷、（3）导电且可以勉强传递载荷、（4）导电且可以有效传递载荷。三个分界点依次为：导电阈值、刚度阈值、弯-拉转变阈值。
我院固体力学研究所陈玉丽副教授是论文的第一作者及通讯作者，她是我校“卓越百人”人才计划入选者，并于2013年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，主要研究方向是多尺度复合材料力学和微纳米力学。论文的第二作者是我院研究生潘飞同学，他此前刚获得北航2015年“研究生十佳”称号。论文的合作者为我院固体所郭早阳教授、清华大学刘彬教授和重庆大学张建宇教授。
文章链接为http://dx.。该工作受到国家自然科学基金和教育部“新世纪优秀人才支持计划”的支持。
编辑：徐亚妮
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