【摘 要】
:
从自然的演化到人类的生命活动,驱动都扮演着至关重要的角色。驱动是指通过特定的作用方式使得目标物体产生定向运动。各种机器在实现驱动的过程中,往往伴随着能量转换、动力传递或物质输运等现象。一种新的驱动技术有可能会彻底改变人类的生产生活方式。随着纳米科技新兴的发展,纳米器件的设计成为了热门研究领域,人们对纳米器件运动多样性的需求与日俱增,因此探寻纳尺度下器件的全新的定向驱动机制是非常有必要的。现阶段,科
论文部分内容阅读
从自然的演化到人类的生命活动,驱动都扮演着至关重要的角色。驱动是指通过特定的作用方式使得目标物体产生定向运动。各种机器在实现驱动的过程中,往往伴随着能量转换、动力传递或物质输运等现象。一种新的驱动技术有可能会彻底改变人类的生产生活方式。随着纳米科技新兴的发展,纳米器件的设计成为了热门研究领域,人们对纳米器件运动多样性的需求与日俱增,因此探寻纳尺度下器件的全新的定向驱动机制是非常有必要的。现阶段,科学家通过大量的研究表明,通过施加热场、电场、光场或磁场等外部场可以实现纳米器件的定向运动,构筑出驱动目标物体在纳尺度下移动或转动的器件。当这些纳米器件进行工作时,通常要求其对目标物体进行持续且可控的长程驱动。目前已存在的纳米驱动器件,虽然能实现定向驱动,但无法在单一稳定的外场下持续、定向、可控地运动。因而本文设计了一种可以在周期性稳定热场下持续长程运动的纳米驱动单元,并且运用分子动力学方法进行了计算模拟,接着提出对应的解析模型进一步验证设计的合理性。主要研究内容如下:(1)运用分子动力学的方法设计一种纳米驱动单元,其由一根碳/氮化硼异质结纳米外管和一根同心碳纳米管内管组成。我们考虑针对同一个模型,在外管异质结碳管侧、异质结上、异质结氮化硼管侧三种情况下分别在对应区域施加一个非对称的温度梯度场来研究内管的运动情况。模拟结果显示碳纳米管内管在三种周期的温度外场下,可以产生三种持续的长程定向运动。不同定向运动产生的机理是基于三种异质结外管的温度分布情况下的固体表面的热泳。(2)为了研究纳尺度下被驱内管运动的可控性,我们提出了相关解析模型,以及用于描述碳纳米管运动速度的解析式,表明了温度梯度和异质结纳米管的几何结构参数与碳纳米管运动速度之间的关系。模拟结果与解析预测的情况吻合的较好,进而验证了模型的合理性。
其他文献
镍基高温合金是航空航天领域一种极其重要的合金,由于其使用寿命长、抗腐蚀、抗磨损性能好,尤其在高温下表现出优异的综合性能,常常被用于制造复杂的高温零件。目前,随着材料计算科学的发展,镍基高温合金的热力学和动力学研究逐渐从传统方法过渡到实验测定与计算机技术相结合的CALPHAD方法。基于实验以及第一性原理计算等数据,建立相关体系的热力学和动力学数据库,从而实现计算模拟和理论预测。本文使用计算热力学和计
近年来,场效应晶体管(FET)型气体传感器可以在室温下进行可靠的气体检测而受到广泛的关注。一维(1D)金属氧化物半导体(MOSs)纳米纤维由于高活性的比表面积、独特的电子传输通道以及优异的物理化学稳定性而广泛应用于气体传感器,因此研究纳米纤维FET气体传感器具有重要意义。然而,纳米纤维FET的电学性能与偏压稳定性是制约气体传感性能的重要因素,此外,如何提升FET型气体传感器的气体灵敏度和选择性依然
车联网技术在无人驾驶新能源汽车设计中的应用,可以满足环境感知、计算机控制执行等环节的需求。目前,我国车联网技术取得了积极的进展,但车联网技术在无人驾驶方面的应用中仍面临基础设施建设、技术集成创新等方面的挑战。我国要抓住难得的历史发展机遇,在无人驾驶设计、共性核心技术的联合研究、通信网络基础设施的统筹部署、法律法规和机制建设等方面进行分步推进。有效推动车联网无人驾驶在各种场景下的部署和实施,推动车联
为科学地引导老年人进行体育锻炼,文章运用文献资料法、问卷调查法、访谈法以及数理分析法等研究方法,从老年人参加体育锻炼的动机、项目类型、了解程度、场所、进行体育锻炼的形式五个方面入手,调查上饶市信州区老年人体育锻炼的现状。研究发现,江西省上饶市信州区老年人的体育锻炼项目较为单一且专业程度不高,其锻炼意识和方式还有待加强。基于调查结果,文章提出三条建议:一是要更加注重科学锻炼知识的宣传;二是要加强对社
加速材料的研发进程目前已成为世界各国的共同追求,如何基于低成本、高可靠性的预测方法来指导实验从而快速获得新材料已经成为一个重要的研究方向。传统的材料研发模式主要基于反复的试验,需要耗费大量的时间和资源。2011年,美国白宫提出了“材料基因组计划(Materials Genome Initiative,MGI)”,该计划包括三个部分:高通量计算,实验方法和数字化材料数据库,其中材料数据库是至关重要的
《呂刑》是《尚書》中唯一一篇刑罰專文。本文題目雖為“《呂刑》之‘刑’的研究”,但研究對象卻並非表面的刑罰制度,而是隱藏在刑名背後的思想。“刑”只是研究開展的切入口,從根本上說,這是一次針對思想史的研究。論文第一章首先討論學界對於《呂刑》篇年代與性質這兩大問題的爭議。關於年代,第一節對“西周穆王說”與“春秋戰國說”兩種觀點作出梳理。第二節從文法的角度出發,為判定《呂刑》的晚出補充一些證據。第三節主要