بررسی ساز و کارهای رشد و خواص مکانیکی در نانولوله ها و نانوسیم های اکسید وانادیوم و شبیه سازی فرآیند رشد آنها

در این پایان نامه درباره ی نانولوله ها و نانوسیم های اکسید وانادیوم، خواص شیمیایی، الکتریکی و مکانیکی آن و روش های شبیه سازی بحث خواهد شد. لذا ساختار پنتا اکسید وانادیوم با استفاده از نرم افزار متلب رسم و به کمک نرم افزار لمپس پتانسیل اعمال شده به آن بررسی خواهد شد. این ساختارها در فضای سه بعدی vmd نشان داده شده است. طول و قطر این نانولوله ها با جهت پیش بینی شده برای الگودهی نانوساختارهای رسم شده، کنترل شده و ساختار با طول ها و قطرهای متفاوت رسم شده است. با وارد کردن دمای مناسب و سرعت اولیه در مراحل زمانی مختلف، در برنامه متلب نوشته شده، ساختار مورد بررسی قرار گرفته است. تغییر دمایی و نیز تغییر سرعت اولیه می تواند در ساختار اصلی تغییر شکل ایجاد کند. در حوزه ی الکتروشیمی حالت جامد، نانوترکیبات پنتا اکسید وانادیوم در ترکیب با پلیمرهای رسانا به عنوان ماده کاتدی برای باتری های قابل شارژ لیتیوم طراحی شده اند. مهمترین هدف برای انتخاب نانولوله ها و نانوسیم های اکسید وانادیوم در این پایان نامه، رفتار کاتالیستی آنهاست که به گزینه مناسبی برای تولید کاتالیست های ناهمگن تبدیل شده اند. همچنین این نانوساختارها فعالیت ضدباکتریایی قابل توجهی دارند. در این مطالعه از روش دینامیک مولکولی و پتانسیل باکینگهام استفاده شده است. تنش و رابطه ی آن با کرنش، تغییرات مدول یانگ با طول های متفاوت و همچنین نسبت به قطرهای متفاوت برای این خاصیت مکانیکی بررسی شده است. در نمودار تنش-کرنش، با افزایش قطر مقدار بیشینه ی استرس نهایی کاهش یافت و در نتیجه مقدار مدول یانگ به سمت کپه ای شدن پیش رفت که این با کارهای دیگر از قبیل zno و tio2 و غیره سازگاری دارد. با توجه به رابطه مدول یانگ که نسبت تنش به کرنش است این نتیجه حاصل می شود که مدول یانگ با تغییرات طول نسبت عکس دارد. بنابراین هرچه تغییرات طول کمتر باشد، مدول یانگ و در نتیجه تنش رو به افزایش می رود. این کار در محدوده سرعت های ?/ps(1-1/0) انجام گردیده و با افزایش سرعت به دلیل زمان کمتر برای کامل کردن اندرکنش های اتمی، مقادیر مربوط به استحکام مانند مدول یانگ،آستانه تحمل و غیره کاهش می یابد.