{rfName}
Ch

Indexat a

Llicència i ús

Altmetrics

Plum Print visual indicator of research metrics
PlumX Metrics
  • Citas
    • Índice de Citas: 3
  • Capturas
    • Lectores: 8
  • Menciones
    • Menciones Noticias: 1
    • Referencias: 1
Ver detalles

Anàlisi d'autories institucional

Nieto-Valeiras, EAutor o coautor
Compartir
Publicacions
>
Article

Cholla cactus wood ( Cylindropuntia imbricata ): Hierarchical structure and micromechanical properties

Publicat a:Acta Biomaterialia. 174 269-280 - 2024-01-15 174(), DOI: 10.1016/j.actbio.2023.12.005

Autors: Morankar, S; Luktuke, A; Nieto-Valeiras, E; Mistry, Y; Bhate, D; Penick, CA; Chawla, N

Afiliacions

Arizona State Univ, Sch Mfg Syst & Networks, 7001 E Williams Field Rd - Autor o coautor
Auburn Univ, Dept Entomol & Plant Pathol - Autor o coautor
Purdue Univ, Sch Mat Engn - Autor o coautor
Univ Politecn Madrid, Polytech Univ Madrid, Dept Mat Sci, ETS Ingn Caminos - Autor o coautor

Resum

The Cholla cactus is a species of cacti that survives in arid environments and produces a unique mesh-like porous wood. In this article, we present a comprehensive investigation on the hierarchical structure and micromechanical properties of the Cholla cactus wood. Multiple approaches consisting of X-ray tomography, scanning electron microscopy, scanning probe microscopy, nanoindentation, and finite element simulations were used to gain insight into the structure, property, and design principles of the Cholla cactus wood. The microstructure of the Cholla cactus wood consists of different com ponents, including vessels, rays, and fibers. In the present study, we quantitatively describe the structure of each of these wood components and their likely functions, both from the perspective of biological and mechanical behavior. Nanoindentation experiments revealed for the first time that the cell walls of the fibers exhibit stiffness and hardness higher than those of rays. Furthermore, the idea of making porous, thin-walled cylinders was abstracted from the design of vessel elements, and the structures inspired by this principle were studied in tensile and torsional loading conditions using finite element simulations. Finite element simulations revealed that the utilization of a larger volume of material to carry the load leads to an increase in toughness of these structures, and thus suggested that the pores should be architected to maximize the distribution of load. Statement of significance The Cholla cactus wood possess a unique hierarchical structure that enables it to thrive in arid environments. Our correlative microscopy approach reveals incredible strategies that individual wood components exhibit to enable the survival of Cholla cactus in extreme environments. The present work quantifies the microstructure and mechanical properties of this very interesting natural system. We further investigate a design principle inspired by the vessel elements, one of the wood components of Cholla cactus, using finite element simulations. The study presented here advances our understanding of the structural significance of Cholla cactus and potentially other desert plants and will further help design architected structural materials. (c) 2023 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Paraules clau
Biological materialsCell-wallEarlywood vesselsElastic-modulusFinite element analysisFlowHardnessIndentationLightweightMechanical-propertiesMicroscopy, electron, scanningNanoindentationOpuntiaPorosityThin-walled cylindersTreeWater transportWoodX-ray tomography

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Acta Biomaterialia a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2024 encara no hi ha indicis calculats, però el 2023, es trobava a la posició 5/53, aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Materials Science, Biomaterials. Destacable, igualment, el fet que la revista està posicionada per sobre del Percentil 90.

Independentment de l'impacte esperat determinat pel canal de difusió, és important destacar l'impacte real observat de la pròpia aportació.

Segons les diferents agències d'indexació, el nombre de citacions acumulades per aquesta publicació fins a la data 2025-04-30:

  • WoS: 2
  • Scopus: 3
  • OpenCitations: 1
Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-04-30:

  • L'ús, des de l'àmbit acadèmic evidenciat per l'indicador de l'agència Altmetric referit com a agregacions realitzades pel gestor bibliogràfic personal Mendeley, ens dona un total de: 8.
  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 8 (PlumX).

Amb una intenció més de divulgació i orientada a audiències més generals, podem observar altres puntuacions més globals com:

  • El Puntuació total de Altmetric: 3.

És fonamental presentar evidències que recolzin l'alineació plena amb els principis i directrius institucionals sobre Ciència Oberta i la Conservació i Difusió del Patrimoni Intel·lectual. Un clar exemple d'això és:

  • El treball s'ha enviat a una revista la política editorial de la qual permet la publicació en obert Open Access.
Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Aquest treball s'ha realitzat amb col·laboració internacional, concretament amb investigadors de: United States of America.