可扩展的Nanohelices的预测研究和增强的3D可视化

该程序的总体目标是使用用于分子动力学或 MD 模拟的开源代码创建螺旋、纳米弹簧和纳米带的原子模型。本视频介绍了如何准备石英玻璃纳米弹簧模型，方法是首先准备适当的原子体硅胶输入文件以及开源纳米弹簧雕刻程序文件。第二步是在 Linux PC 上启动 MATLAB，并使用 nano springing carver 图形用户界面生成所需的 nano springing 模型。

接下来，在开源可视化器中验证 nanos 弹跳雕刻器结果。最后一步是在弹簧的 MD 拉伸模拟中使用结果。最终，可以有效地生成各种定义明确且可扩展的纳米螺旋模型，用于材料创新研究的 MD 模拟。

我第一次想到使用这种方法是在我对纳米结构（如纳米线等）进行分子动力学模拟时。您可能知道，弹簧状材料在自然界中非常丰富，因此尝试研究此类几何形状非常重要，尤其是对于模拟，用于与能量收集、氢储存和生物传感等相关的应用。目前市场上有商业包和代码。

但是，它们在您可以创建的几何类型方面非常有限。因此，乐观的螺旋模型并不容易实现。因此，我们希望这些类型的努力有助于未来证明这种程序的研究将是 Max Larner，他是我实验室的研究生。

本视频中使用的文件在 Davila 集团网站上在线提供。有关 URL，请参阅此视频随附的文本协议。首先，从 Web 存储库下载 nano springs dot tar dot gz 文件存档。

找到下载的存档并将其移动到首选工作目录。标题为 Slash Nanos Springs 的文件。右键单击 nano springs tar dot gz，然后选择 extract here （在此处提取）。

从右键单击上下文菜单中，验证当前目录中是否存在所有必需的文件。有关这些文件的列表及其在桌面上的用途，请参阅文本协议。打开终端窗口，将目录更改为 Nano Springs 项目文件提取到的文件夹。

接下来，通过键入 me Nano Springs， me CPP Point cpp 来运行命令以编译系统的二进制文件。然后，使用在线提供的文件在命令行中键入 MATLAB，以启动 MATLAB。点击左上方工具栏区域上的指南图标，在 MATLAB 中打开指南。

显示包含指南快速入门的新窗口。使用 Open existing gooey 选项卡修改现有图形。单击浏览按钮以搜索要修改的现有 gooey 图形。

选择图形文件后，单击两个窗口中的 open 以显示一个带有 gooey 图形的新窗口，以便运行"工具"菜单下的 gooey 单击"运行"。是的，当弹出窗口提示是否在运行新窗口之前保存图形时，会显示修改后的粘液。要先设置示例运行，请单击 gooey 顶部的 select input model file（选择输入模型文件）按钮，然后导航到 Glass cube IP 文件。

选择输入文件后，它的路径应该出现在所选输入模型文件按钮右侧的 gooey 窗口中。接下来，导航到 output model 部分，然后使用 browse 按钮浏览并选择保存输出模型的目录。通过按下 gooey run 按钮，使用给定的 spring 参数运行示例。

在 MATLAB 反馈中，验证为 spring 模型选择的输入原子数和 spring model 参数。完成 gooey 界面后，右键单击 MATLAB 当前文件夹窗口中的 nano springs dot M 并选择 run，以执行连续运行。直接调出 gooey 接口来可视化和验证 nano springing carver 创建的输出弹簧模型。

像以前一样使用 nano springing carver MATLAB GUI 生成文件，以输入到可视化程序中。测量弹簧模型中的距离并记录它们。将测量数据与所需的弹簧尺寸进行比较，并验证弹簧模型的准确性，以使用 Nano Springing Carver 创建的弹簧模型作为传统开源分子动力学代码的输入。

首先，下载最新版本的开源分子动力学程序。灯，确定所需纳米弹跳模型的尺寸，以准备适当的初始块状二氧化硅玻璃模型。然后使用 nano 弹跳雕刻器 MATLAB GUI 创建所需的 nano 弹跳模型。

和以前一样，通过拉伸模型对所需的纳米弹簧进行拉伸仿真。轴向生成纳米弹簧模型的代表性视频，用于可视化和分析。本程序中介绍的计算方法允许创建适用于原子模拟的二氧化硅、纳米弹簧和纳米带。

这里显示的是硅纳米带的原子模型，纳米带半径为 1.07 纳米，螺旋半径为 5.37 纳米，间距为 7.16 纳米。快照显示了纳米结构的不同视图。该图显示了硅纳米弹跳原子模型的不同视图，其线半径为 1.07 纳米，螺旋半径为 4.29 纳米，间距为 4.29 纳米。

看完这段视频后，人们应该期望能够使用我们为未来的分子动力学模拟开发的开源代码来创建螺旋纳米弹簧。总之，本视频中介绍的方法将有助于任何人通过模拟研究纳米裂解，这样，包括纳米器件设计在内的特征研究将成为可能。