RUS  ENG ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ
Общая информация
Последний выпуск
Скоро в журнале
Архив
Импакт-фактор
Сотрудники журнала
Правила для авторов
Лицензионный договор
Редакционная политика
Загрузить рукопись

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2018, том 22, номер 3, страницы 574–585 (Mi vsgtu1642)  

Краткие сообщения

Исследование прогиба композита «УНТ-графен» с использованием молекулярно-динамического моделирования

А. С. Колесникова, И. В. Кириллова, Г. А. Барегамян, Л. Ю. Коссович

Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского (национальный исследовательский университет), г. Саратов, 410012, Россия

Аннотация: В последнее время графен и наноматериалы на его основе используются в области биомедицины в качестве материала для биосенсорики. Основными компонентами в биосенсорах являются датчики, которые должны быть гибкими, масштабируемыми, чувствительными и надежными. Деформация материала изменяет его электрическое сопротивление, поэтому исследование механических свойств композитов, состоящих из нанотрубок и графена, является важной задачей.
В настоящее время осуществляется активная разработка методик синтеза композитов, состоящих из графена и параллельно ему ориентированных нанотрубок. В связи с этим в данной работе проведено теоретическое исследование зависимости изгибающей силы от поперечного смещения атомов в центре композитного материала, состоящего из графена и параллельно ему ориентированных $(8,0)$ zigzag-нанотрубок. Выбор нанотрубки с хиральностью $(8,0)$ для исследования в данной работе обусловлен минимальным диаметром нанотрубок, входящих в состав композита данного типа. Устойчивость композита оценивалась путем расчета по величине энтальпии и связывалась с отрицательными ее значениями. Установлено, что энтальпия не изменяется в зависимости от расстояния между осями, вдоль которых ориентированы нанотрубки, входящие в состав композитов.
Композитный материал удерживается с двух краев опорами при отсутствии подложки. Поиск равновесного состояния структуры определялся методом молекулярной механики с использованием энергетического потенциала Бреннера в рамках метода молекулярной динамики.
Математическое моделирование действия иглы атомно-силового микроскопа осуществлялось при помощи однослойной углеродной нанотрубки типа armchair. Взаимодействие между armchair-нанотрубкой и композитом осуществляется за счет сил Ван–дер–Ваальса. Нанотрубки типа armchair удобны для их использования в качестве иглы атомно-силового микроскопа, потому что их край не имеет острых углов (в отличие от трубок типа zigzag), т. е. при контакте будут наноситься минимальные повреждения системе.
Приводятся результаты расчетов для зависимости энтальпии от диаметра нанотрубок, стрелы прогиба в центре пластины из композитного материала «УНТ-графен» от приложенной силы при изгибе. Показано, что исследуемые в данной работе нанокомпозиции энергетически устойчивы.

Ключевые слова: прогиб, углеродный композит, молекулярно-динамическое моделирование, индентирование

Финансовая поддержка Номер гранта
Министерство образования и науки Российской Федерации СП-2502.2016.1
Работа выполнена при финансовой поддержке Президентской стипендии 2016–2018 (проект № СП-2502.2016.1).


DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1642

Полный текст: PDF файл (1697 kB) (публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International)
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 539.422.5:539.4.01
MSC: 74A40, 82D80
Получение: 18 августа 2018 г.
Исправление: 28 августа 2018 г.
Принятие: 3 сентября 2018 г.
Публикация онлайн: 8 октября 2018 г.

Образец цитирования: А. С. Колесникова, И. В. Кириллова, Г. А. Барегамян, Л. Ю. Коссович, “Исследование прогиба композита «УНТ-графен» с использованием молекулярно-динамического моделирования”, Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 22:3 (2018), 574–585

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{KolKirBar18}
\by А.~С.~Колесникова, И.~В.~Кириллова, Г.~А.~Барегамян, Л.~Ю.~Коссович
\paper Исследование прогиба композита «УНТ-графен» с~использованием молекулярно-динамического моделирования
\jour Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки
\yr 2018
\vol 22
\issue 3
\pages 574--585
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/vsgtu1642}
\crossref{https://doi.org/10.14498/vsgtu1642}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/vsgtu1642
  • http://mi.mathnet.ru/rus/vsgtu/v222/i3/p574

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки
    Просмотров:
    Эта страница:24
    Полный текст:5
    Литература:2

     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2018