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Kluge, Daniel:
Single-Fiber Mechanics on the Nanoscale.
Bayreuth
,
2013
. - XXII, 178 P.
(
Doctoral thesis,
2013
, University of Bayreuth, Faculty of Biology, Chemistry and Earth Sciences)
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Abstract
Diese Arbeit befasst sich mit der nanomechanischen Charakterisierung von 1,3,5-Benzoltrisamidfasern (BTA Fasern). Zu diesem Zweck werden Biegeexperimente basierend auf der Rasterkraftmikroskopie (AFM) angewendet und weiterentwickelt. Ziel ist es, die linear elastischen Eigenschaften der Fasern zu bestimmen, insbesondere ihren Elastizitätsmodul. Weiterhin wird der Einfluss der Molekülstruktur und der Morphologie auf die mechanischen Eingenschaften untersucht und Fasern, die mittels ’top-down’ und ’bottom-up’ Techniken hergestellt worden sind, miteinander verglichen. Darüber hinaus beinhaltet die Arbeit theoretische Überlegungen zu den Modellen für die Auswertung der Biegexperimente. Als weiterführende Perspektive wird ein experimenteller Aufbau diskutiert, der die mechanische Charakterisierung jenseits des elastischen Regimes ermöglicht, und die Anwendbarkeit der experimentellen Ansätze für andere Materialien aufgezeigt.
Abstract in another language
This thesis deals with the nanomechanical characterization of 1,3,5-benzenetrisamide (BTA) fibers. For that purpose, bending experiments based on atomic force microscopy (AFM) are applied and further developed. The main goal is determining the fibers’ linear elastic properties, especially Young’s modulus. In addition, the influence of the molecular structure and morphology on the mechanical properties is investigated and fibers prepared by top-down and bottom-up techniques are compared. Beyond that, the thesis includes theoretical considerations concerning the models used for evaluation of the bending tests. As a further perspective, an experimental setup that allows a mechanical characterization beyond the elastic regime is discussed and the applicability of the experimental approaches to other materials is demonstrated.
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