亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Molecular Origin of Strength and Stiffness in Bamboo Fibrils

半纤维素 木质素 纤维素 微纤维 竹子 纤维 材料科学 复合材料 粘附 化学工程 化学 有机化学 生物化学 工程类
作者
Sina Youssefian,Nima Rahbar
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:5 (1) 被引量:194
标识
DOI:10.1038/srep11116
摘要

Abstract Bamboo, a fast-growing grass, has a higher strength-to-weight ratio than steel and concrete. The unique properties of bamboo come from the natural composite structure of fibers that consists mainly of cellulose microfibrils in a matrix of intertwined hemicellulose and lignin called lignin-carbohydrate complex (LCC). Here, we have used atomistic simulations to study the mechanical properties of and adhesive interactions between the materials in bamboo fibers. With this aim, we have developed molecular models of lignin, hemicellulose and LCC structures to study the elastic moduli and the adhesion energies between these materials and cellulose microfibril faces. Good agreement was observed between the simulation results and experimental data. It was also shown that the hemicellulose model has stronger mechanical properties than lignin while lignin exhibits greater tendency to adhere to cellulose microfibrils. The study suggests that the abundance of hydrogen bonds in hemicellulose chains is responsible for improving the mechanical behavior of LCC. The strong van der Waals forces between lignin molecules and cellulose microfibril is responsible for higher adhesion energy between LCC and cellulose microfibrils. We also found out that the amorphous regions of cellulose microfibrils are the weakest interfaces in bamboo fibrils. Hence, they determine the fibril strength.
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
2秒前
11发布了新的文献求助10
5秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
老石完成签到 ,获得积分10
23秒前
34秒前
称心如意完成签到 ,获得积分10
36秒前
40秒前
47秒前
59秒前
LYL发布了新的文献求助10
1分钟前
桐桐应助11采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
123完成签到,获得积分10
1分钟前
11发布了新的文献求助10
1分钟前
Denmark完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
Roentgenstrahlen完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
3分钟前
3分钟前
rerorero18发布了新的文献求助10
3分钟前
zyw完成签到 ,获得积分10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
长发飘飘发布了新的文献求助10
4分钟前
Akim应助长发飘飘采纳,获得10
4分钟前
星辰大海应助勇往直前采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
勇往直前完成签到,获得积分10
5分钟前
勇往直前发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
6分钟前
6分钟前
6分钟前
7分钟前
7分钟前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
Walking a Tightrope: Memories of Wu Jieping, Personal Physician to China's Leaders 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3788267
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3333714
关于积分的说明 10263158
捐赠科研通 3049568
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1673634
邀请新用户注册赠送积分活动 802090
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760511