بررسی مبانی روش مدل سازی چند مقیاسه و مقدمه ای بر روش شبه پیوستار

امروزه به دلیل توسعه فناوری های مرتبط با ساخت ابزارهای میکرو و نانو و وجود محدودیت های عملی در آزمایشگاه ها، علم محاسباتی نانو به عنوان روشی اقتصادی و کارآمد برای تحلیل رفتار سیستم ها در این مقیاس شناخته می شود. با وجود آنکه روش های مکانیک پیوسته توانایی بالایی در مدل سازی گستره وسیعی از مواد دارند، در مقیاس های میکروسکوپی کارایی خود را از دست می دهند. دلیل این امر آن است که فرض پیوستگی ماده در این ابعاد فرو می ریزد و برای توضیح دقیق رفتار ماده، لازم است تعامل و حرکت تک تک اتم ها مورد بررسی قرار گیرد. دینامیک مولکولی روشی شبیه سازی است که در آن حرکت و تعامل اتم ها و مولکول ها در طول یک بازه زمانی معین، بر اساس قوانین فیزیک دنبال می شود تا ویژگی ها و رفتار کلی سیستم آشکار گردد. اما در صورت افزایش حجم شبیه سازی سرعت شبیه سازی نیز به مراتب کاهش پیدا می کند. روش مدل سازی چند مقیاسه تعادلی بین سرعت شبیه سازی و دقت حل روش های دینامیک مولکولی و مکانیک محیط پیوسته ایجاد می کند.

کلیدواژه ها:

مدل سازی چند مقیاسه ، فناوری نانو ، مکانیک محاسباتی