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Ridruejo AAutor o Coautor

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9 de octubre de 2019
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Understanding cooperative loading in carbon nanotube fibres through in-situ structural studies during stretching

Publicado en: CARBON. 156 430-437 - 2020-01-01 156(), DOI: 10.1016/j.carbon.2019.09.070

Autores:

Fernandez-Toribio, Juan C; Mikhalchan, Anastasiia; Santos, Cleis; Ridruejo, Alvaro; Vilatela, Juan J
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Afiliaciones

IMDEA Mat Inst Eric Kandel, 2 Tecnogetafe, Madrid 28906, Spain - Autor o Coautor
IMDEA Materials Institute - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Mat Sci, ETSI Caminos, C Prof Aranguren 3, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Universidad Politécnica de Madrid - Autor o Coautor
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Resumen

© 2019 Elsevier Ltd Carbon nanotube (CNT) fibres are firmly established as a new high-performance fibre, but their tensile mechanical properties remain a relatively small fraction of those of the constituent CNTs. Clear structure-property relations and accurate mechanical models are pressing requirements to bridge this gap. In this work we analyse the structural evolution and molecular stress transfer in CNT fibres by performing in-situ synchrotron wide- and small-angle X-ray scattering and Raman spectroscopy during tensile deformation. The results show that CNT fibres can be accurately described as network of bundles that slide progressively according to the initial orientation distribution function of the material following a Weibull distribution. This model decouples the effects of CNT alignment and degree of cooperative loading, as demonstrated for fibres produced at different draw ratios. It also helps explain the unusually high toughness (fracture energy) of CNT fibres produced by the direct spinning method, a key property for impact resistance in structural materials, for example.
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Palabras clave

BehaviorCnt fibreIn-situMechanical propertiesModelModulusOrientationPolymerRamanShearStrengthTensile deformationWaxs/saxsWeibullYarn

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista CARBON debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2020, se encontraba en la posición 42/334, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Materials Science, Multidisciplinary.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales de Scopus Elsevier, arroja un valor para la media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 1.02, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 13 Nov 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2026-04-26, el siguiente número de citas:

  • WoS: 22
  • Scopus: 23
  • Google Scholar: 26
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-26:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 31.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 31 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 2.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 3 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/93191/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 23
  • Descargas: 24
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Fernández-Toribio J) .

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Objetivos del proyecto

Los objetivos perseguidos en esta aportación se centran en profundizar en la comprensión de las fibras de nanotubos de carbono (CNT) durante su deformación mecánica. Se pretende analizar la evolución estructural y la transferencia molecular de tensión en las fibras CNT mediante técnicas in situ como la dispersión de rayos X y espectroscopía Raman. Asimismo, se busca caracterizar el comportamiento de las fibras como una red de haces que se deslizan según la distribución de orientación inicial, modelada mediante una distribución de Weibull. Otro objetivo es decouplar los efectos de la alineación de CNT y el grado de carga cooperativa en las fibras con diferentes ratios de estirado. Finalmente, se pretende explicar la alta tenacidad observada en fibras producidas por el método de hilado directo, relevante para la resistencia al impacto.
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Resultados más relevantes

El estudio presenta resultados clave sobre la carga cooperativa en fibras de nanotubos de carbono (CNT) mediante técnicas in situ durante el estiramiento. Se demuestra que las fibras de CNT pueden describirse como una red de haces que se deslizan progresivamente según una función de distribución de orientación inicial con distribución de Weibull. Se logra desacoplar los efectos de la alineación de CNT y el grado de carga cooperativa, validado en fibras con diferentes relaciones de estiramiento. Además, se explica la elevada tenacidad de las fibras producidas por el método de hilado directo, destacando su importancia para la resistencia al impacto en materiales estructurales.
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