Coarse-grained molecular dynamics model to evaluate the mechanical properties of bacterial cellulose–hemicellulose composites

半纤维素 阿拉伯木聚糖 复合材料 木聚糖 葡甘露聚糖 纤维素 材料科学 木聚糖 纤维 木质素 模数 复合数 细菌纤维素 动态力学分析 生物复合材料 多糖 化学 聚合物 有机化学 食品科学
作者
Vadym Chibrikov,Piotr M. Pieczywek,Justyna Cybulska,Artur Zdunek
出处
期刊:Carbohydrate Polymers [Elsevier BV]
卷期号:330: 121827-121827
标识
DOI:10.1016/j.carbpol.2024.121827
摘要

The plant cell wall (PCW) inspires the preparation of fiber-based biomaterials, particularly emphasizing exploiting the intrinsic interactions within the load-bearing cellulose and hemicellulose network. Due to experimental difficulties in studying and interpreting the interaction between these polysaccharides, this research presents a numerical model based on coarse-grained molecular dynamics that evaluates the mechanical properties of fiber composites. To validate the model and explain the structural and mechanical role of hemicelluloses, bacterial cellulose (BC) was synthesized in the presence of different concentrations of xylan, arabinoxylan, xyloglucan, or glucomannan and subjected to nano- and macroscale structural and mechanical characterization. The data obtained were used to interpret the effects of each hemicellulose on the mechanics of the BC–hemicellulose composite based on the sensitivity of the model. The mechanical properties of the resulting simulated networks agreed well with the experimental observations of the BC–hemicellulose composites. Increased xylan and arabinoxylan contents increased the macroscale mechanical properties, fiber modulus (xylan), and fiber width (arabinoxylan). The addition of xyloglucan increased the mechanical properties of the composites in the elastic deformation phase, associated with an increase in the fiber modulus. Adding glucomannan to the culture medium decreased all the mechanical properties studied while the fiber width increased.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
固执的鱼发布了新的文献求助100
1秒前
沉默洋葱完成签到,获得积分10
1秒前
雪顶蛋糕完成签到,获得积分10
2秒前
妤鱼完成签到,获得积分10
2秒前
Tian111发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
平常破茧完成签到,获得积分10
4秒前
dsfsd完成签到,获得积分10
7秒前
雪顶蛋糕发布了新的文献求助10
8秒前
djt完成签到,获得积分10
8秒前
聪明聋五完成签到,获得积分10
9秒前
Tian111完成签到,获得积分10
9秒前
rtf关闭了rtf文献求助
9秒前
Whahahaha完成签到 ,获得积分10
12秒前
科研通AI6.3应助积极向上采纳,获得10
12秒前
pierre_gasly发布了新的文献求助10
15秒前
藏锋守拙123完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
19秒前
在水一方应助儒雅的十八采纳,获得10
20秒前
包容一手完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
zhaoxu应助physic-采纳,获得10
22秒前
23秒前
Jiayou Zhang完成签到,获得积分10
24秒前
pierre_gasly完成签到,获得积分10
25秒前
勤奋静曼完成签到 ,获得积分10
25秒前
文龙发布了新的文献求助10
28秒前
crash发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
Orange应助Hifen采纳,获得10
29秒前
空隙可欣发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
大力晓丝发布了新的文献求助10
32秒前
冷艳的半凡完成签到,获得积分10
32秒前
盛事不朽完成签到 ,获得积分0
33秒前
小志完成签到 ,获得积分10
33秒前
Cloris完成签到,获得积分10
33秒前
冷落清秋完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451961
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263791
关于积分的说明 17609564
捐赠科研通 5516713
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903859
邀请新用户注册赠送积分活动 1880817
关于科研通互助平台的介绍 1722669