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Estabilidade de bobinas de nanotubo de carbono de paredes simples, duplas e triplas
| Summary: | Um dos objetivos da nanociência e nanotecnologia é o desenvolvimento de componentes eletrônicos em escala nanométrica, que possuam desempenho igual ou superior aos componentes macroscópicos. Com base nesta perspectiva, este trabalho tem o propósito de estudar a estabilidade de bobinas formadas por nanotubos de carbono com uma, duas ou três paredes, que, em tese, poderiam ser usadas como indutores em nanoescala. Utilizamos como método de simulação a dinâmica molecular através do pacote LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator) e do campo de força CHARMM (Chemis- try at Harvard Macromolecular Mechanics). É conhecido na literatura que a energia de nanotubos de carbono de parede simples é menor na configuração enrolada do que na configuração reta. A partir dos resultados das simulações, constatamos que esse efeito também ocorre para nanotubos de carbono de paredes duplas e triplas, indicando que a configuração enrolada é estável. A fim de verificar se haveria enrolamento espontâneo, deixamos evoluir em uma simulação um nanotubo de carbono que inicialmente formava uma pequena fração de volta. Constatamos a não ocorrência deste enrolamento, em virtude da presença de atrito entre segmentos adjacentes. Determinamos também o comprimento de nanotubo mínimo que torna energeticamente viável a formação da primeira volta, mantendo fixo o diâmetro do nanotubo e o número de paredes. Concluímos que bobinas de nanotubo de carbono de paredes duplas e triplas também são estáveis, assim como as de paredes simples. |
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| Main Authors: | Oliveira, Felipe Moreira de |
| Subject: | Nanoindutores Nanotubos de carbono Dinâmica molecular Estabilidade Nanoinductors Carbon Nanotube Molecular Dynamics stability |
| Year: | 2021 |
| Country: | Brazil |
| Document type: | bachelor thesis |
| Access type: | unknown |
| Associated institution: | IBICT |
| Language: | Portuguese |
| Origin: | Oasisbr |
| Summary: | Um dos objetivos da nanociência e nanotecnologia é o desenvolvimento de componentes eletrônicos em escala nanométrica, que possuam desempenho igual ou superior aos componentes macroscópicos. Com base nesta perspectiva, este trabalho tem o propósito de estudar a estabilidade de bobinas formadas por nanotubos de carbono com uma, duas ou três paredes, que, em tese, poderiam ser usadas como indutores em nanoescala. Utilizamos como método de simulação a dinâmica molecular através do pacote LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator) e do campo de força CHARMM (Chemis- try at Harvard Macromolecular Mechanics). É conhecido na literatura que a energia de nanotubos de carbono de parede simples é menor na configuração enrolada do que na configuração reta. A partir dos resultados das simulações, constatamos que esse efeito também ocorre para nanotubos de carbono de paredes duplas e triplas, indicando que a configuração enrolada é estável. A fim de verificar se haveria enrolamento espontâneo, deixamos evoluir em uma simulação um nanotubo de carbono que inicialmente formava uma pequena fração de volta. Constatamos a não ocorrência deste enrolamento, em virtude da presença de atrito entre segmentos adjacentes. Determinamos também o comprimento de nanotubo mínimo que torna energeticamente viável a formação da primeira volta, mantendo fixo o diâmetro do nanotubo e o número de paredes. Concluímos que bobinas de nanotubo de carbono de paredes duplas e triplas também são estáveis, assim como as de paredes simples. |
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