本文選題：碳納米管 + 受限屈曲��； 參考：《大連理工大學》2015年碩士論文

【摘要】：自從碳納米管(CNTs)被發(fā)現(xiàn)后,因其具有較大的比表面積特性和優(yōu)異的化學穩(wěn)定性,可以吸收和聯(lián)結(jié)各種治療和診斷媒介,‘如藥物、基因、抗體和生物傳感器等,使得碳納米管在納米生物和納米藥物領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛能�？茖W家已經(jīng)證實了CNTs能夠直接穿透并進入紅細胞(cell),且在人體內(nèi)無代謝地傳送藥物。但是細胞攝取CNTs具有尺寸要求,CNTs的毒性與其長度有關(guān),所以人們需要了解CNTs與細胞的作用的原理及CNTs在細胞約束作用下的力學穩(wěn)定性。目前人們已經(jīng)深入研究了碳納米管進入細胞的機理,但是它進入細胞后如何變形知之甚少。為了了解碳管與細胞的相互作用及與它的長度有關(guān)的安全性,并進一步推動納米科技在生物醫(yī)學的發(fā)展,研究超長碳管在周圍細胞約束下的穩(wěn)定性為其攝入人體選擇一個合適的長度提供一種參考。本文采用分子動力學(MD)與連續(xù)梁模型相結(jié)合的方法,研究了軸向壓縮的受限單壁碳納米管(SWCNT)在不同加載應(yīng)變率和不同溫度下的屈曲和后屈曲行為,其中,考慮完全固定的、直徑遠大于受限內(nèi)管的外管作為約束來限制內(nèi)管運動。MD模擬結(jié)果表明,受限碳納米管從開始加載到最后破壞的過程中,總共發(fā)生了兩次屈曲。因為不同的溫度和加載應(yīng)變率的影響,第一次屈曲的模式發(fā)生轉(zhuǎn)換：在低溫低應(yīng)變率時發(fā)生歐拉屈曲,在高溫或高應(yīng)變率時發(fā)生正弦屈曲。越過歐拉和正弦屈曲后,受限內(nèi)管粘附外管從而發(fā)生第二次屈曲——螺旋屈曲。為了與MD模擬的結(jié)果對比,建立了歐拉梁模型來預(yù)測碳納米管的屈曲行為,并給出了受限內(nèi)管不同屈曲模式臨界應(yīng)變的解析表達式和后屈曲的解析構(gòu)型。這些解析解與0K時低應(yīng)變率下的MD模擬解相吻合,說明梁模型的解析解可以較好的預(yù)測并解釋低溫低應(yīng)變率下的MD模擬的結(jié)果。
[Abstract]:In order to understand the interaction of carbon nanotubes with cells and to improve the mechanical stability of CNTs in the field of nano - biological and nano - drugs , it is necessary to understand the mechanism of CNTs and cells .
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1

【參考文獻】

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1 文玉華,朱如曾,周富信,王崇愚;分子動力學模擬的主要技術(shù)[J];力學進展;2003年01期

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本文編號：2040452