Contact laws between nanoparticles: the elasticity of a nanopowder
Source abstract
Abstract
Studies of the mechanical contact between nanometer-scale particles provide fundamental insights into the mechanical properties of materials and the validity of contact laws at the nanoscale which are still under debate for contact surfaces approaching atomic dimensions. Using in situ Brillouin light scattering under high pressure, we show that effective medium theories successfully predict the macroscopic sound velocities in nanopowders if one takes into account the cementation of the contacts Our measurements suggest the relevance of the continuum approach and effective medium theories to describe the contact between nanoparticles of diameters as small as 4 nm, i.e. with radii of contact of a few angstroms. In particular, we demonstrate that the mechanical properties of nanopowders strongly depend on the surface state of the nanoparticles. The presence of molecular adsorbates modifies significantly the contact laws.
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Research context
OpenAlex topics: Adhesion, Friction, and Surface Interactions · Force Microscopy Techniques and Applications · High-pressure geophysics and materials
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Affiliations
Institut Lumière Matière
Université de Lyon
Université Claude Bernard Lyon 1
UMR CNRS 5306
69622 Villeurbanne
Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne
UMR 6303 CNRS Université de Bourgogne Franche-Comté
F-21078 Dijon Cedex
France
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