复杂性不是主观的。适量即可产生新的纳米材料特性

复杂性似乎很主观,但来自密歇根大学工程学院、南加州大学维特比工程学院和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的一组研究人员最近开发了一种纳米材料复杂性的定量测量方法。

来源:密歇根大学

图论可以量化复杂性,复杂性定义为有序和无序的混合。具有最佳比例的纳米粒子结构具有新的或增强的功能。

要点

  • 当纳米颗粒晶体簇通过更随机分布的颗粒连接时,纳米材料可以表现出新的材料特性。
  • 在许多纳米粒子系统中,图论提供了一个量化和调整复杂性的框架,复杂性被定义为有序性和随机性的混合。
  • 这些发现使密歇根大学工程复杂粒子系统中心更接近其设计具有自然界中罕见特性的仿生材料的目标。
  • 复杂性似乎很主观,但来自密歇根大学工程学院、南加州大学维特比工程学院和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的一组研究人员最近开发了一种纳米材料复杂性的定量测量方法。

    他们的指标有望将纳米材料工程从发现过程转变为设计过程,使工程师能够产生天然或现有人造材料中未见的特性组合。

    研究结果还使纳米材料超越了随机分布的纳米颗粒涂层或紧密堆积的晶体,其中构建块以均匀的图案和间距排列。相反,有序晶体和随机性的可调谐组合(被认为是复杂性的本质)为设计材料特性提供了新的旋钮。

    “我们表明,基于图形的测量与材料特性密切相关,可以作为新兴技术设计未来材料的新指导原则,”COMPASS 的密歇根大学物理和机械工程教授、该研究的共同通讯作者毛晓明说。 “它使工程师能够利用复杂性作为强大的设计参数,开辟通向简单材料无法实现的功能的途径。”

    测量复杂性