تاثیر زاویه کایرال بر خواص مکانیکی نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره

Abstract

نانولوله‌های کربنی، آلوتروپ‌هایی از کربن با ویژگی‌های منحصر به فرد هستند. ساختار هر نانولوله با برداری به نام بردار کایرال توصیف می‌شود. در این مقاله، با دریافت طول نانولوله و دو مقدار ورودی m و n برای معرفی بردار کایرال در یک الگوریتم ساده، موقعیت اتم‌های کربن مشخص شده و هندسة کامل نانولوله شبیه‌سازی می‌گردد. سپس رفتار نمونه‌های گوناگونی از نانولوله‌ها با زوایای کایرال مختلف، با انجام تحلیل اجزای محدود، مورد بررسی قرار گرفته و خواص مکانیکی آنها به دست می‌آید. مقایسه نتایج مدل‌سازی حاضر با نتایج موجود در سایر مراجع و ناچیز بودن میزان خطا، نشان دهنده دقت مناسب الگوریتم حاضر در شـبیه‌سازی هندسة نانولوله‌ها است. نتایج نشان می‌دهد که نانولوله‌های کربنی در زوایای‌ کایرال بین 17 تا 22 درجه بیشترین مدول کششی را دارند که مقدار آن در حدود TPa1 است.