Nanohelices להרחבה עבור חיזוי מחקרים ויזואליזציה 3D משופר

המטרה הכוללת של הליך זה היא ליצור מודלים אטומיסטיים של קפיצי סליל, ננו וסרטי ננו באמצעות קוד קוד פתוח לדינמיקה מולקולרית או סימולציות MD. סרטון זה מתאר כיצד להכין מודלים של ננו קפיצי זכוכית סיליקה על ידי הכנת קובץ קלט סיליקה בתפזורת אטומיסטית מתאימה, יחד עם קבצי התוכנית של ננו קפיצי קוד פתוח. השלב השני הוא להפעיל את MATLAB במחשב לינוקס ולהשתמש בממשק המשתמש הגרפי של קפיצי ננו כדי ליצור מודל קפיצי ננו רצוי.

לאחר מכן, תוצאות ה-nanos springing carver מאומתות בוויזואליזציה בקוד פתוח. השלב האחרון הוא להשתמש בתוצאות בסימולציות מתיחה MD של קפיצים. בסופו של דבר, ניתן ליצור ביעילות מגוון מודלים ננו-סליליים מוגדרים היטב וניתנים להרחבה עבור סימולציות MD לקראת מחקר חדשנות בחומרים.

הרעיון להשתמש בשיטה זו עלה לראשונה עוד כשביצעתי סימולציות דינמיות מולקולריות, דינמיות של ננו-מבנים, כגון ננו-חוטים ואחרים. כפי שאתם אולי יודעים, חומרים דמויי קפיץ נמצאים בשפע מאוד בטבע, ולכן חשוב לנסות ולחקור גיאומטריות כאלה ובמיוחד עבור סימול, עבור יישומים הקשורים לקצירת אנרגיה, אחסון מימן וחישה ביולוגית ואחרים. ונכון לעכשיו יש חבילות וקודים מסחריים זמינים בשוק.

עם זאת, הם די מוגבלים בסוגי הגיאומטריות שאתה יכול ליצור. ולכן מודלים סליליים אופטימיים אינם קלים לביצוע. לכן אנו מקווים שמאמצים מסוג זה יסייעו למחקרים עתידיים שידגים את ההליך הזה יהיה מקס לרנר, שהוא סטודנט לתואר שני במעבדה שלי.

הקבצים המשמשים בסרטון זה מסופקים באופן מקוון באתר קבוצת דווילה. ראה את פרוטוקול הטקסט הנלווה לסרטון זה לכתובת האתר. כדי להתחיל, הורד את ארכיון הקבצים nano springs dot tar dot gz ממאגר האינטרנט.

אתר את הארכיון שהורדת והעבר אותו לספריית עבודה מועדפת. מסמכים שכותרתם חותכים את ננוס ספרינגס. לחץ לחיצה ימנית על nano springs tar dot gz, ובחר תמצית כאן.

בתפריט תלוי ההקשר בלחיצה ימנית, ודא שכל הקבצים הנדרשים נמצאים בספרייה הנוכחית. עיין בפרוטוקול הטקסט לקבלת רשימה של קבצים אלה ומטרתם בשולחן העבודה. פתח חלון מסוף ושנה את הספרייה לתיקיה שאליה חולצו קבצי פרויקט ננו ספרינגס.

לאחר מכן, הפעל את הפקודה כדי להדר את הבינארי עבור המערכת על ידי הקלדת לי ננו קפיצים, me CPP Point cpp. לאחר מכן הפעל את MATLAB על ידי הקלדת MATLAB בשורת הפקודה באמצעות הקבצים המסופקים באופן מקוון. פתח את המדריך ב-MATLAB על ידי לחיצה על סמל המדריך באזור סרגל הכלים השמאלי העליון.

כדי להציג חלון חדש עם התחלה מהירה של מדריך. השתמש בכרטיסייה הדביקה הקיימת הפתוחה כדי לשנות דמות קיימת. לחץ על כפתור העיון כדי לחפש את הדמות הדביקה הקיימת לשינוי.

לאחר בחירת קובץ האיורים, לחץ על פתח בשני החלונות כדי להציג חלון חדש עם הדמות הדביקה על מנת להפעיל את הלחיצה הדביקה על הפעלה תחת תפריט הכלים. וכן, כאשר חלון מוקפץ מבקש אם לשמור את הדמות לפני הפעלת חלון חדש מציג את הדביק שהשתנה. כדי להגדיר את הדוגמה הפעל תחילה, לחץ על כפתור בחירת מודל הקלט file בחלק העליון של הדביק ונווט אל קובץ ה-IP של קוביית הזכוכית.

לאחר בחירת קובץ הקלט, הנתיב אליו אמור להופיע בחלון הדביק מימין לכפתור קובץ מודל הקלט שנבחר. לאחר מכן, נווט לקטע מודל הפלט והשתמש בלחצן העיון כדי לאתר ולבחור את הספרייה לשמירת מודל הפלט. הפעל את הדוגמה באמצעות פרמטרי הקפיץ הנתונים על ידי לחיצה על כפתור ההפעלה הדביק.

במשוב MATLAB, ודא את מספר אטומי הקלט שנבחרו עבור מודל הקפיץ ואת הפרמטרים של מודל הקפיץ. לאחר סיום הממשק הדביק, בצע ריצות רצופות על ידי לחיצה ימנית על קפיצי ננו נקודה M בחלון התיקייה הנוכחית של MATLAB ובחירה בהפעלה. להעלות את הממשק הדביק ישירות כדי לדמיין ולאמת את דגמי קפיצי הפלט שנוצרו על ידי מגלף קפיצי ננו.

השתמש בממשק המשתמש MATLAB MATLAB כדי ליצור קבצים כמו קודם לקלט לתוכנית ההדמיה. מדוד מרחקים בדגמי האביב ורשום אותם. השווה נתונים נמדדים מול מידות הקפיץ הרצויות וודא את דיוק מודל הקפיץ כדי להשתמש במודלים הקפיציים שנוצרו על ידי מגלף קפיצי ננו כקלט לקוד דינמיקה מולקולרית קונבנציונאלי בקוד פתוח.

ראשית, הורד את הגרסה העדכנית ביותר של תוכנית הדינמיקה המולקולרית בקוד פתוח. מנורות, קובעות את הממדים של מודל קפיצי הננו הרצוי על מנת להכין את דגם זכוכית הסיליקה הראשוני המתאים. לאחר מכן צור את מודל קפיצי הננו הרצוי באמצעות ממשק המשתמש הגרפי MATLAB של קפיצי הננו.

כמו קודם, בצע סימולציות מתיחה על קפיצת הננו הרצויה על ידי מתיחת המודל. הפק באופן צירי סרטון מייצג של מודל קפיצת הננו נמתח לצורך הדמיה וניתוח. השיטות החישוביות המוצגות בהליך זה מאפשרות יצירת סיליקה, ננו קפיצים וננו סרטים המתאימים לסימולציות אטומיסטיות.

מוצג כאן מודל אטומיסטי של סרט ננו מסיליקון עם רדיוס סרט ננו של 1.07 ננומטר, רדיוס סליל של 5.37 ננומטר וגובה של 7.16 ננומטר. תצלומי בזק ממחישים תצוגות שונות של מבנה הננו. איור זה מציג תצוגות שונות של מודל אטומיסטי של ננו סיליקון עם רדיוס חוט של 1.07 ננומטר, רדיוס סליל של 4.29 ננומטר וגובה של 4.29 ננומטר.

לאחר צפייה בסרטון זה, אנשים צריכים לצפות להיות מסוגלים ליצור ננו קפיצים סליליים באמצעות קוד קוד פתוח זה שפיתחנו עבור סימולציות דינמיות מולקולריות עתידיות. לסיכום, השיטות שהוצגו בסרטון זה יאפשרו לכל אחד לחקור ננו-ליזה באמצעות סימולציות, ובדרך זו יתאפשרו מחקרי פיצ'ר הכוללים תכנון של התקני ננו.