Asymmetric bending boundary layer: The <i>λ</i> -test

N Nathan Vani (Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes) A Alejandro Ibarra (Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes) J José Bico (Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes) Étienne Reyssat (Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes) B Benoît Roman (Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes)

Abstract

We investigate the mechanics of two asymmetric ribbons bound at one end and pulled apart at the other ends. We characterize the elastic junction near the bonding and conceptualize it as a bending boundary layer. While the size of this junction decreases with the pulling force, we observe the surprising existence of the binding angle as a macroscopic signature of the bending stiffnesses. Our results thus challenge the standard assumption of neglecting bending stiffness of thin shells at large tensile loading. In addition, we show how the rotational response of the structure exhibits a nonlinear and universal behavior regardless of the ratio of asymmetry. Leveraging the independence of the binding angle to the pulling force, we finally introduce the λ -test—a visual measurement technique to characterize membranes through simple mechanical coupling.

Article Details

Volume / Issue Vol. 122, Issue 11
Published March 18, 2025
ISSN 0027-8424
Publisher National Academy of Sciences

Authors (5)

N

Nathan Vani

Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes

A

Alejandro Ibarra

Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes

J

José Bico

Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes

Étienne Reyssat

Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes

B

Benoît Roman

Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes