新型纳米输运机理的分子动力学分析

摘要

本文通过分子动力学方法,基于单层石墨烯板建立了一种新型纳米运输方案,在模型中,考虑了预拉伸应变,滑动速度,滑片种类以及尺寸等多种影响因素并进行了详细讨论.发现基底与滑块之间的平面间作用力的最大值随着基底预拉伸应变的增大而增大,并在基底预拉伸应变大于0.1时小于驱动块对滑块的驱动力.当驱动块在预拉伸应变为0.2的基底下方以小于120m/s的速度滑动并经过小滑块时,在基底上方尺寸为2nm的小滑块会随着驱动块的运动而运动,但是当驱动块的速度远大于120m/s时,小滑块只会运动一个很小的距离并很快停止下来.当驱动块以160m/s的速度运动并经过小滑块时,只有尺寸为1nm的小滑块会随着驱动块的运动而运动,而更大尺寸的小滑块只会运动一个较小的距离,甚至几乎不动.因此,类似的方案可以被用在同种类型但尺寸不同的滑片按照尺寸大小的不同的筛选模型中,同时,本方案也可以扩展到碳纳米管中杂质的清除工作.本文的结果对于纳米尺度下单层石墨烯板上颗粒的运输、分离和筛选具有一定的指导意义.