بررسی خواص مکانیکی بی فنیلن مارپیچ سالم

این مقاله به بررسی خواص نانو مکانیکی مارپیچ سالم بی فنیلن می پردازد؛ ساختاری که از ترکیب چهار، شش و هشت ضلعی های کربنی تشکیل شده و به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود توجه بسیاری را جلب کرده است. اگرچه خواص مکانیکی ورق ها و نانولوله های بی فنیلن پیش تر بررسی شده اند، اما خواص مکانیکی ساختارهای مارپیچ بی فنیلن تاکنون به طور کامل شناخته نشده بود. در این پژوهش، از یک ساختار مارپیچ بی فنیلن شش طبقه، شامل ۱۱۵۱ اتم کربن و هیدروژن، استفاده شد. اتم های هیدروژن برای تکمیل پیوندهای کربنی در لبه ها قرار داده شدند و به منظور مدل سازی پیوندهای کووالانسی و برهمکنش های واندروالسی میان اتم های کربن از پتانسیل AIREBO بهره گرفته شد. آزمون شبیه سازی کششی به روش دینامیک مولکولی و با استفاده از نرم افزار لمپس انجام شد و نتایج به دست آمده شامل نمودارهای تنش-کرنش، نیرو-کرنش، و مدول یانگ است. نتایج نشان می دهند که بیشینه تنش کششی ساختار ۲۳/۸ گیگاپاسکال است همچنین، نیروی کششی ماکزیمم ۶/۷ نانونیوتن و مدول الاستیسیته ۶/۴۵ گیگاپاسکال محاسبه شد. این یافته ها به درک بهتر خواص مکانیکی آلوتروپ های مارپیچی بی فنیلن و کاربردهای بالقوه آن در فناوری های نانو کمک می کند.

کلیدواژه ها:

بی فنیلن مارپیچ ، دینامیک مولکولی ، تست کشش ، خواص مکانیکی