예측 연구 확장 Nanohelices 향상된 3D 시각화

이 절차의 전반적인 목표는 분자 역학 또는 MD 시뮬레이션을 위한 오픈 소스 코드를 사용하여 나선형, 나노 스프링 및 나노 리본의 원자 모델을 만드는 것입니다. 이 비디오에서는 오픈 소스 나노 스프링 카버 프로그램 파일과 함께 적절한 원자 벌크 실리카 입력 파일을 먼저 준비하여 실리카 유리 나노 스프링 모델을 준비하는 방법을 설명합니다. 두 번째 단계는 Linux PC에서 MATLAB을 시작하고 나노 스프링 조각가 그래픽 사용자 인터페이스를 사용하여 원하는 나노 스프링 모델을 생성하는 것입니다.

다음으로, nanos springing carver 결과는 오픈 소스 시각화 도구에서 검증됩니다. 마지막 단계는 스프링의 MD 인장 시뮬레이션에서 결과를 사용하는 것입니다. 궁극적으로, 재료 혁신 연구를 위한 MD 시뮬레이션을 위해 잘 정의되고 확장 가능한 다양한 나노 나노 나선 모델을 효과적으로 생성할 수 있습니다.

나는 처음으로 이 방법을 사용하는 아이디어를 떠올렸는데, 그때 나는 나노 구조, 예를 들어 나노 와이어 및 다른 것들의 분자 역학 시뮬레이션을 수행했을 때였다. 아시다시피 봄과 같은 물질은 자연에 매우 풍부하므로 이러한 기하학을 시도하고 연구하는 것이 중요하며 특히 에너지 수확, 수소 저장 및 생물학적 감지 등과 관련된 응용 프로그램의 경우 특히 시뮬레이션에 대해 연구하는 것이 중요합니다. 그리고 현재 시장에는 상용 패키지와 코드가 있습니다.

그러나 생성할 수 있는 기하학적 유형은 상당히 제한적입니다. 그래서 낙관적 헬리컬 모델은 쉽게 성취할 수 있는 것이 아닙니다. 따라서 우리는 이러한 유형의 노력이 이 절차를 입증하는 미래의 연구가 제 연구실의 대학원생인 Max Larner가 도움이 되기를 바랍니다.

이 비디오에 사용된 파일은 Davila Group 웹 사이트에서 온라인으로 제공됩니다. URL은 이 비디오와 함께 제공되는 텍스트 프로토콜을 참조하십시오. 시작하려면 웹 리포지토리에서 nano springs dot tar dot gz 파일 아카이브를 다운로드합니다.

다운로드한 아카이브를 찾아 선호하는 작업 디렉토리로 이동합니다. 제목이 붙은 문서는 나노스 스프링스를 깎습니다. nano springs tar dot gz를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 여기에서 추출을 선택합니다.

마우스 오른쪽 단추 클릭 상황에 맞는 메뉴에서 필요한 모든 파일이 현재 디렉터리에 있는지 확인합니다. 이러한 파일 목록과 바탕 화면에서의 용도는 텍스트 프로토콜을 참조하십시오. 터미널 창을 열고 Nano Springs 프로젝트 파일이 추출된 폴더로 디렉터리를 변경합니다.

그런 다음 Nano Springs, me CPP Point cpp를 입력하여 시스템의 바이너리를 컴파일하는 명령을 실행합니다. 그런 다음 온라인으로 제공된 파일을 사용하여 명령줄에 MATLAB을 입력하여 MATLAB을 시작합니다. MATLAB에서 왼쪽 상단 도구 모음 영역에 있는 가이드 아이콘을 클릭하여 가이드를 엽니다.

가이드 빠른 시작이 있는 새 창을 표시합니다. 열려 있는 기존 끈적끈적한 탭을 사용하여 기존 Figure를 수정할 수 있습니다. 찾아보기 버튼을 클릭하여 수정할 기존 끈적끈적한 그림을 검색합니다.

그림 파일을 선택한 후 두 창에서 열기를 클릭하여 끈적 끈적한 그림이있는 새 창을 표시하여 도구 메뉴에서 끈적 끈적한 클릭을 실행합니다. 그리고 예, 새 창을 실행하기 전에 그림을 저장할지 여부를 묻는 팝업 창이 표시되면 수정된 끈적끈적한 표시가 표시됩니다. 예제 실행을 먼저 설정하려면 끈적끈적한 맨 위에 있는 입력 모델 파일 선택 버튼을 클릭하고 Glass cube IP 파일로 이동합니다.

입력 파일을 선택하면 해당 파일의 경로가 선택한 입력 모델 파일 버튼 오른쪽의 끈적끈적한 창에 나타나야 합니다. 다음으로, 출력 모델 섹션으로 이동하고 찾아보기 버튼을 사용하여 출력 모델을 저장할 디렉토리를 찾아 선택합니다. 끈적끈적한 run 버튼을 눌러 주어진 스프링 매개변수를 사용하여 예제를 실행합니다.

MATLAB 피드백에서 스프링 모델에 대해 선택된 입력 원자의 수와 스프링 모델 파라미터를 확인합니다. 끈적끈적한 인터페이스가 완성되면 MATLAB 현재 폴더 창에서 나노 스프링 점 M을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 실행을 선택하여 연속 실행을 수행합니다. 끈적끈적한 인터페이스를 직접 불러와 나노 스프링 조각가가 만든 출력 스프링 모델을 시각화하고 확인합니다.

nano springing carver MATLAB GUI를 사용하여 시각화 프로그램에 입력할 파일을 이전과 같이 생성할 수 있습니다. 스프링 모델에서 거리를 측정하고 기록합니다. 측정된 데이터를 원하는 스프링 치수와 비교하고 스프링 모델 정확도를 검증하여 나노 스프링 조각가가 생성한 스프링 모델을 기존 오픈 소스 분자 역학 코드에 대한 입력으로 사용합니다.

먼저 최신 버전의 오픈 소스 분자 역학 프로그램을 다운로드합니다. 램프는 적절한 초기 벌크 실리카 유리 모델을 준비하기 위해 원하는 나노 스프링 모델의 치수를 결정합니다. 그런 다음 나노 스프링 조각가 MATLAB gui를 사용하여 원하는 나노 스프링 모델을 만듭니다.

이전과 마찬가지로 모델을 늘려 원하는 나노 스프링에 대한 인장 시뮬레이션을 수행합니다. 시각화 및 분석을 위해 늘어나는 나노스 스프링 모델의 대표적인 비디오를 축 방향으로 제작합니다. 이 절차에 제시된 계산 방법을 통해 원자 시뮬레이션에 적합한 실리카, 나노 스프링 및 나노 리본을 생성할 수 있습니다.

여기에 표시된 것은 나노 리본 반경이 1.07 나노 미터, 나선 반경이 5.37 나노 미터, 피치가 7.16 나노 미터인 실리콘 나노 리본의 원자 모델입니다. 스냅샷은 나노 구조의 뚜렷한 관점을 보여줍니다. 이 그림은 와이어 반경 1.07 나노미터, 나선 반경 4.29 나노미터, 피치 4.29 나노미터로 솟아오르는 실리콘 나노의 원자 모델에 대한 다양한 견해를 보여줍니다.

이 비디오를 본 후 사람들은 미래의 분자 역학 시뮬레이션을 위해 개발한 이 오픈 소스 코드를 사용하여 나선형 나노 스프링을 만들 수 있을 것으로 기대할 것입니다. 요약하면, 이 비디오에 제시된 방법은 누구나 시뮬레이션을 통해 나노 용해를 연구하는 데 도움이 될 것이며, 이러한 방식으로 나노 장치 설계를 포함하는 기능 연구가 가능할 것입니다.