The Surface- And Size-Dependent Elastic Moduli Of Nanostructures

A theoretical model is presented to investigate the size-dependent elastic moduli of nanostructures with the effects of the surface relaxation surface energy taken into consideration. At nanoscale, due to the large ratios of the surface-to-volume, the surface effects, which include surface relaxation surface energy, etc., can play important roles. Thus, the elastic moduli of nanostructures become surface- and size-dependent. In the research, the three-dimensional continuum model of the nanofilm with the surface effects is investigated. The analytical expressions of five nonzero elastic moduli of the nanofilm are derived, and then the dependence of the elastic moduli is discussed on the surface effects and the characteristic dimensions of nanofilms.

Evaluación de alternativas botánicas y químicas para el manejo del acaro blanco (Poliphagotarsonemus latus, Bank)(Acarina: Tarsonemidae) e insectos plagas en el cultivo de chiltoma (Capsicum annuum L.) Tisma, Masaya

El ácaro blanco (Poliphagotarsonemus latus , Bank), es uno de los problemas fitosanitarios más severos para los productores de chiltoma ( Capsicum annuum , L.) en el municipio de Tisma, Masaya. Esta plaga ha provocado importantes pérdidas económicas, disminuyendo así la calidad de los frutos y aumentando los costos de producción. En vista de este problema en el municipio de Tisma, se realizó un estudio en el periodo comprendido entre los meses de Septiembre a Diciembre del año 2009, donde se evaluaron algunas alternativas botánicas y químicas para el manejo del acaro blanco. Las alternativas evaluadas fueron: Oberon, Chile+Ajo+Jabón, Rienda, Vertimec, Sulfato de Amonio. Los resultados obtenidos en el estudio indican que el tratamiento Rienda fue el tratamiento con mejor control en el manejo del acaro blanco (39%) comparado con el testigo, ya que las plantas tratadas con este producto presentaron el menor número de ácaros por planta (2.73), menor porcentaje de incidencia (33%) y severidad (19%) en comparación con los demás tratamientos evaluados. Los tratamientos que obtuvieron los mejores rendimientos en k/Ha fueron Vertimec con (12237) y Oberon con (10944), Sulfato de Amonio obtuvo (9353). En el análisis de tasa de retorno marginal el tratamiento Vertimec es el que obtuvo mejor resultado con 659.53%.

Evaluación de productos botánicos y químicos para el manejo del acaro blanco (Poliphagotarsonemus latus, Bank) y otras plagas claves en el cultivo de chiltoma (Capsicum annuum L.) y su efecto en los enemigos naturales en Tisma, Masaya

El ácaro blanco ( Poliphagotarsonemus latus , Bank), es uno de los problemas fitosanitarios más severos para los productores de chiltoma ( Capsicum annuum , L.) en el municipio de Tisma, Masaya. Esta plaga ha ocasionado importantes pérdidas económicas, ya que reduce los rendimientos, disminuyendo así la calidad de los frutos y aumenta los costos de producción. En vista de este problema en el municipio de Tisma, se realizó un estudio con en el objetivo de evaluar productos botánicos y químicos para el manejo del ácaro blanco en chiltoma en el período comprendido entre los meses de Julio a Octubre del año 2009, donde se evaluaron algunos productos botánicos y químicos para el manejo del ácaro blanco. Los productos evaluados fueron: Chile + Jabón, Oberón, Neem, Vertimec, Ajo + jabón en comparación con el Testigo. Las variables evaluadas fueron: Fluctuación poblacional del ácaro blanco , Incidencia y Severidad de daño de ácaro por planta, rendimiento (Kg/ha-1) y fluctuación poblacional de organismos plagas y benéficos asociados al cultivo de la chiltoma como: Mosca blanca ( Bemisia tabaci), Áfidos (Aphis gossypii ), Minador de la hoja ( Liriomyza sp ), Mariquitas ( Coccinella sp ), Hormigas ( Atta sp ) y Arañas. Los resultados obtenidos en el estudio indican que el tratamiento Oberón presento la menor fluctuación poblacional de ácaro blanco seguido por los tratamientos Vertimec y Chile + jabón, el tratamiento Oberón fue el tratamiento con menor incidencia y severidad del daño de ácaro. El análisis económico realizado en este estudio determinó que el tratamiento Oberón fue el que presentó el mayor rendimiento y obtuvo el mayor beneficio neto, por el contrario el tratamiento que presentó los mayores costos variables fue el tratamiento Vertimec, seguido por el Neem. Además en este estudio se muestrearon las fluctuaciones poblacionales de otros organismos plagas y benéficos relacionados al cultivo de la chiltoma, donde resultados de este estudio demuestran que los productos utilizados para el manejo del ácaro blanco no tienen ningún efecto en las poblaciones de estos insectos.

Size-Dependent Elastic Modulus And Fracture Toughness Of The Nanofilm With Surface Effects

The effective elastic modulus and fracture toughness of the nanofilm were derived with the surface relaxation and the surface energy taken into consideration by means of the interatomic potential of an ideal crystal. The size effects of the effective elastic modulus and fracture toughness were discussed when the thickness of the nanofilm was reduced. And the dependence of the size effects on the surface relaxation and surface energy was also analyzed.

Fracture Mechanisms And Size Effects Of Brittle Metallic Foams: In Situ Compression Tests Inside Sem

In situ compressive tests on specially designed small samples made from brittle metallic foams were accomplished in a loading device equipped in the scanning electron microscopy (SEM). Each of the small samples comprises only several cells in the effective test zone (ETZ), with one major cell in the middle. In such a system one can not only obtain sequential collapse-process images of a single cell and its cell walls with high resolution, but also correlate the detailed failure behaviour of the cell walls with the stress-strain response, therefore reveal the mechanisms of energy absorption in the mesoscopic scale. Meanwhile, the stress-strain behaviour is quite different from that of bulk foams in dimensions of enough large, indicating a strong size effect. According to the in situ observations, four failure modes in the cell-wall level were summarized, and these modes account for the mesoscopic mechanisms of energy absorption. Paralleled compression tests on bulk samples were also carried out, and it is found that both fracturing of a single cell and developing of fracture bands are defect-directed or weakness-directed processes. The mechanical properties of the brittle aluminum foams obtained from the present tests agree well with the size effect model for ductile cellular solids proposed by Onck et al. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Thermal Conductivity Of Composites With Nanoscale Inclusions And Size-Dependent Percolation

An analytical model for thermal conductivity of composites with nanoparticles in a matrix is developed based on the effective medium theory by introducing the intrinsic size effect of thermal conductivity of nanoparticles and the interface thermal resistance effect between two phases. The model predicts the percolation of thermal conductivity with the volume fraction change of the second phase, and the percolation threshold depends on the size and the shape of the nanoparticles. The theoretical predictions are in agreement with the experimental results.

Inverse Grain-Size Effect On Twinning In Nanocrystalline Ni

A long-standing controversy exists between molecular dynamics simulations and experiments on the twinning propensity of nanocrystalline (NC) face-centered-cubic metals. For example, three-dimensional molecular dynamics simulations rarely observed twins in NC Ni, whereas experiments readily observed them. Here this discrepancy is resolved by experimental observation of an inverse grain-size effect on twinning. Specifically, decreasing the grain size first promotes twinning in NC Ni and then hinders twinning due to the inverse grain-size effect. Interestingly, no inverse grain-size effect exists on stacking fault formation. These observations are explained by generalized planar fault energies and grain-size effect on partial emissions.

Size-Dependent Interface Phonon Transmission And Thermal Conductivity Of Nanolaminates

An analytical model for size-dependent interface phonon transmission and thermal conductivity of nanolaminates is derived based on the improved acoustic mismatch theory and the Lindemann melting theory by considering the size effect of phonon velocity and the interface lattice mismatch effect. The model suggests that the interface phonon transmission is dominant for the cross-plane thermal conductivity of nanolaminates and superlattices, and the intrinsic variety of size effect of thermal conductivity for different systems is proposed based on the competition mechanism of size effect of phonon transport between two materials constituting the interfaces. The model's prediction for thermal conductivity of nanolaminates agrees with the experimental results. (C) 2008 American Institute of Physics.

Size effects on the melting of nickel nanowires: a molecular dynamics study

The melting process of nickel nanowires are simulated by using molecular dynamics with the quantum Sutten-Chen many-body force field. The wires studied were approximately cylindrical in cross-section and periodic boundary conditions were applied along their length; the atoms were arranged initially in a face-centred cubic structure with the [0 0 1] direction parallel to the long axis of the wire. The size effects of the nanowires on the melting temperatures are investigated. We find that for the nanoscale regime, the melting temperatures of Ni nanowires are much lower than that of the bulk and are linear with the reciprocal of the diameter of the nanowire. When a nanowire is heated up above the melting temperature, the neck of the nanowire begins to arise and the diameter of neck decreases rapidly with the equilibrated running time. Finally, the breaking of nanowire arises, which leads to the formation of the spherical clusters. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Investigation on mechanical properties and size effect of nanocrystalline twin copper

The stress-strain relations of nanocrystalline twin copper with variously sized grains and twins are studied by using FEM simulations based on the conventional theory of mechanism-based strain gradient plasticity (CMSG). A model of twin lamellae strengthening zone is proposed and a cohesive interface model is used to simulate grain-boundary sliding and separation. Effects of material parameters on stress-strain curves of polycrystalline twin copper are studied in detail. Furthermore, the effects of both twin lamellar spacing and twin lamellar distribution on the stress-strain relations are investigated under tension loading. The numerical simulations show that both the strain gradient effect and the material hardening increase with decreasing the grain size and twin lamellar spacing. The distribution of twin lamellae has a significant influence on the overall mechanical properties, and the effect is reduced as both the grain size and twin lamellar spacing decrease. Finally, the FEM prediction results are compared with the experimental data.

The size-dependent bending elastic properties of nanobeams with surface effects

A theoretical model is presented to investigate the size-dependent bending elastic properties of a nanobeam with the influence of the surface relaxation and the surface tension taken into consideration. The surface layer and its thickness of a nanostructure are defined unambiguously. A three-dimensional (3D) crystal model for a nanofilm with n layers of relaxed atoms is investigated. The four nonzero elastic constants of the nanofilm are derived, and then the Young's modulus for simple tension is obtained. Using the relation of energy equilibrium, the size-dependent effective elastic modulus and effective flexural rigidity of a nanobeam with two kinds of cross sections are derived, and their dependence on the surface relaxation and the surface tension is analysed.

Small scale, grain size and substrate effects in nano-indentation experiment of film-substrate systems

The mechanical properties of film-substrate systems have been investigated through nano-indentation experiments in our former paper (Chen, S.H., Liu, L., Wang, T.C., 2005. Investigation of the mechanical properties of thin films by nano-indentation, considering the effects of thickness and different coating-substrate combinations. Surf. Coat. Technol., 191, 25-32), in which Al-Glass with three different film thicknesses are adopted and it is found that the relation between the hardness H and normalized indentation depth h/t, where t denotes the film thickness, exhibits three different regimes: (i) the hardness decreases obviously with increasing indentation depth; (ii) then, the hardness keeps an almost constant value in the range of 0.1-0.7 of the normalized indentation depth h/t; (iii) after that, the hardness increases with increasing indentation depth. In this paper, the indentation image is further investigated and finite element method is used to analyze the nano-indentation phenomena with both classical plasticity and strain gradient plasticity theories. Not only the case with an ideal sharp indenter tip but also that with a round one is considered in both theories. Finally, we find that the classical plasticity theory can not predict the experimental results, even considering the indenter tip curvature. However, the strain gradient plasticity theory can describe the experimental data very well not only at a shallow indentation depth but also at a deep depth. Strain gradient and substrate effects are proved to coexist in film-substrate nano-indentation experiments. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Plaguicidas botánicos y químicos para el control del ácaro blanco (Polyphagotarsonemus latus Bank) (Acarina: Tarsonemidae) en chiltoma (Capsicum annuum L.), Tisma, Masaya

El ácaro blanco (Polyphagotarsonemus latus Bank), es uno de los problemas fitosanitarios más severos para los productores de chiltoma (Capsicum annuum L.) en el municipio de Tisma, Masaya.Esta plaga ha ocasionado importantes pérdidas económicas, ya que reduce los rendimientos, disminuye la calidad de los frutos y aumenta los costos de producción. Por esta razón, en el municipio de Tisma, se realizó este estudio con en el objetivo de evaluar productos botánicos y químicos para el manejo del ácaro blanco en el cultivo de chiltoma durante el período de julio a octubre del año 2009. Los productos evaluados fueron: Chile + Jabón, Oberón, Neem, Vertimec, Ajo + jabón en comparación con el testigo. Las variables evaluadas fueron: fluctuación poblacional del ácaro blanco, incidencia y severidad de daño de ácaro por planta, y rendimiento en kg ha-1. Los resultados obtenidos indican que el tratamiento Oberón presentó la menor fluctuación poblacional de ácaro blanco, seguido por los tratamientos Vertimec y Chile + jabón, el tratamiento Oberón fue el tratamiento con menor incidencia y severidad del daño causado por el ácaro. El análisis económico realizado en este estudio determinó que el tratamiento Oberón fue el que presentó mayor rendimiento y beneficio neto, por el contrario el tratamiento que presentó los mayores costos variables fue el tratamiento Vertimec, seguido por el Neem.

Manejo del complejo plagas raspadores chupadores ácaro blanco (Polyphagotarsonemus latus, Bank) y trips (Frankliniella occidentalis, Pergande.) en chiltoma (Capsicum annum L.) en campo abierto, Managua, Nicaragua 2014

El ácaro blanco ( Polyphagotarsonemus latus, Bank ) y Trips ( Frankliniella occidentalis , Pergande ) se han convertido en problemas fitosanitarios importantes en el cultivo de Chiltoma ( Capsicum annuum , L.), e stas plagas han provocado importantes pérdidas e conómicas, disminuyendo así la calidad de los frutos y aumentando los costos de producción. Se realizó un e studio entre los meses de octubre del 2014 y enero del 2015 en la finca el plantel de la Universidad Nacional Agraria, con el propósito de encontrar alternativas que den solución al problema. Se utilizó un diseño bifactorial en parcelas divididas con un arreglo en BCA. El factor cobertura plástica mulch con dos niveles (con y sin cobert ura) y el factor tipo de manejo con cuatro niveles (Químico sintético, Entomopatógenos , Químico sintético + Entomopatógenos y testigo) para un total de ocho tratamientos con tres repeticiones. Se evaluó el uso de plástico mulch en la parcela grande y el tipo de manejo en la parcela pequeña. El tipo de manejo Químico sintético (Spiromesifen, Imidacloprid, Spinosad, Muralla delt a y Abamectina), manejo Entomopatógenos ( Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae ) y un manejo con productos Químico sintético + Entomopatógenos . Los resultados demostraron diferencias significativas en la interacción de los tratamientos para la variab le número de ácaros por planta . De acuerdo a la prueba de Tuckey aplicada para el factor manejo , los tratamientos evaluados se ubican en la misma categoría estadística a excepción del testigo . Los mismos factores y sus respectivos niveles evaluados , no t uvieron efecto sobre la variable número de Trips por planta. En el análisis de rendimiento mostró diferencias significativas en el factor cobertura ( α= 0.00013336 ) ; el uso de plástico mulch obtuvo mayor rendimiento con 7,405 kg/ha . Segú n la tasa de retorno marginal , el tratamiento más rentable fue con cobertura testigo ya que presentó una ta sa de retorno marginal de 743.82 %