予測研究および拡張の3D可視化のためのスケーラブルなNanohelices

この手順の全体的な目標は、分子動力学またはMDシミュレーション用のオープンソースコードを使用して、ヘリカル、ナノスプリング、およびナノリボンの原子モデルを作成することです。このビデオでは、まず適切な原子バルクシリカ入力ファイルとオープンソースのナノスプリンギングカーバーのプログラムファイルを準備して、シリカガラスナノスプリンギングモデルを準備する方法について説明します。2番目のステップは、Linux PCでMATLABを起動し、nano springing carverグラフィカルユーザーインターフェイスを使用して、目的のnanoスプニングモデルを生成することです。

次に、ナノス・スプリング・カーバーの結果をオープンソースのビジュアライザーで検証します。最後のステップは、ばねのMD引張シミュレーションで結果を使用することです。最終的には、材料イノベーション研究に向けたMDシミュレーションのために、明確に定義されたスケーラブルなさまざまなナノヘリカルモデルを効果的に生成することができます。

ナノワイヤなどのナノ構造の分子動力学シミュレーションを行っていたときでした。ご存知かもしれませんが、春のような材料は自然界に非常に豊富に存在するため、そのような形状、特にサイマル、エネルギーハーベスティング、水素貯蔵、生物学的センシングなどに関連するアプリケーションについて研究することが重要です。そして現在、市場には商用パッケージとコードがあります。

ただし、作成できるジオメトリの種類はかなり限られています。ですから、楽観的なヘリカルモデルは簡単には達成できません。ですから、このような取り組みが、私の研究室の大学院生であるマックス・ラーナー博士が、この治療法を実証する将来の研究に役立つことを願っています。

このビデオで使用されているファイルは、ダビラグループのWebサイトでオンラインで提供されています。URL については、このビデオに付属するテキスト プロトコルを参照してください。まず、nano springs dot tar dot gz ファイル アーカイブを Web リポジトリからダウンロードします。

ダウンロードしたアーカイブを見つけて、優先作業ディレクトリに移動します。タイトル:ドキュメントはNanosスプリングをスラッシュします。nano springs tar dot gzを右クリックし、ここで抽出を選択します。

右クリックのコンテキストメニューから、必要なすべてのファイルが現在のディレクトリに存在することを確認します。デスクトップ上のこれらのファイルとその目的の一覧については、テキスト プロトコルを参照してください。ターミナルウィンドウを開き、ディレクトリをNanoSpringsプロジェクトファイルが抽出されたフォルダーに変更します。

次に、コマンドを実行して、me Nano Springs、me CPP Point cppと入力して、システムのバイナリをコンパイルします。次に、オンラインで提供されているファイルを使用してコマンド ラインに「MATLAB」と入力して MATLAB を起動します。MATLAB でガイドを開くには、左上のツールバー領域にあるガイド アイコンをクリックします。

ガイドのクイックスタートを含む新しいウィンドウを表示します。既存の図を変更するには、開いている既存のねばねばしたタブを使用します。参照ボタンをクリックして、変更する既存のねばねばしたフィギュアを検索します。

フィギュアファイルを選択した後、両方のウィンドウで開くをクリックして、ツールメニューの下のグーイクリック実行を実行するために、ねばねばしたフィギュアを含む新しいウィンドウを表示します。そして、はい、ポップアップウィンドウが新しいウィンドウを実行する前にフィギュアを保存するかどうかを尋ねるとき、変更されたねばねばしたものが表示されます。最初にサンプルの実行を設定するには、グーイの上部にある入力モデルファイルの選択ボタンをクリックして、Glass cube IPファイルに移動します。

入力ファイルを選択すると、選択した入力モデルファイルボタンの右側にあるねばねばしたウィンドウにパスが表示されます。次に、出力モデル セクションに移動し、参照ボタンを使用して、出力モデルを保存するディレクトリを参照して選択します。指定されたスプリングパラメータを使用して、ねばねばした実行ボタンを押して例を実行します。

MATLAB フィードバックで、スプリング モデルとスプリング モデル パラメーターに選択された入力原子の数を確認します。ねばねばしたインターフェイスが完成したら、MATLAB の現在のフォルダー ウィンドウで nano スプリング ドット M を右クリックし、[実行] を選択して、連続して実行します。ねばねばしたインターフェースを直接起動して、nano springing carverによって作成された出力スプリングモデルを視覚化および検証します。

nano springing carver MATLAB GUI を使用して、可視化プログラムに入力するためのファイルを以前と同様に生成します。スプリングモデルで距離を測定し、記録します。測定データを目的のばね寸法と比較し、ばねモデルの精度を検証することで、Nano Springing Carverによって作成されたばねモデルを従来のオープンソースの分子動力学コードへの入力として使用します。

まず、オープンソースの分子動力学プログラムの最新バージョンをダウンロードします。ランプは、適切な初期バルクシリカガラスモデルを準備するために、目的のナノスプリングモデルの寸法を決定します。次に、nano springing carver MATLAB gui を使用して、目的のナノ スプリング モデルを作成します。

前回と同様に、モデルを伸ばすことにより、目的のナノスプリングで引張シミュレーションを実行します。ナノススプリングモデルを可視化と解析のために引き伸ばす代表的なビデオを軸方向に作成します。この手順で提示する計算方法により、原子シミュレーションに適したシリカ、ナノスプリング、ナノリボンの作成が可能になります。

ここに示されているのは、ナノリボンの半径が1.07ナノメートル、らせんの半径が5.37ナノメートル、ピッチが7.16ナノメートルのシリコンナノリボンの原子モデルです。スナップショットは、ナノ構造の明確なビューを示しています。この図は、ワイヤ半径が1.07ナノメートル、らせん半径が4.29ナノメートル、ピッチが4.29ナノメートルのシリコンナノスプリングの原子モデルのさまざまなビューを示しています。

このビデオを見た後、人々は私たちが将来の分子動力学シミュレーションのために開発したこのオープンソースコードを使用してらせん状のナノスプリングを作成できることを期待するべきです。まとめると、このビデオで紹介した手法は、誰でもシミュレーションによるナノ溶解の研究を容易にし、ナノデバイスの設計を含む特徴研究が可能となります。