MedeA 應用於奈米碳管強度和機構的設計

MedeA 奈米建模(Nano Builder)–小尺度下還有很多空間值得我們探索(There's Plenty of Room at the Bottom)

近年來化學合成方法與分析工具越來越強大，因此，能夠準確地建構出奈米尺度的模型也顯得越來越重要。理查．費曼在1959年的一場演講裡面，首先提出「如果我們可以操控原子到任意的地方，也許我們就能做出任何東西」，這場超前時代的演講，使人們開始想像從微觀下來構築材料。最終，引發了奈米材料的蓬勃研究。

黃金是一種惰性金屬，過去的人們無法想像，金奈米粒子可當催化劑使用。奈米材料具有無窮的發展潛力，值得我們去深深發掘。然而，奈米材料的構型複雜，建模成為一大難點。

只要你有塊材(bulk)的晶體結構，運用MedeA的奈米建模工具，可以大幅降低奈米材料建模的困難度。MedeA奈米建模工具提供可視化的建模工具，只要輕鬆使用滑鼠點幾下，無論是奈米碳管類型、奈米粒子類型的材料，運用奈米建模工具都能輕鬆建構完成。建構出奈米材料後，無論是要表面添加官能基團(Functional group)，或是添加氫原子中和懸浮鍵(Dangling bond)，都可以輕鬆完成。

▲圖一《奈米碳管建模設置一覽》

▲圖二《MedeA奈米建模一覽》— 建構球對稱型的奈米粒子，以及多層同心奈米碳管。

▲圖三《溶液中的奈米碳管》

更重要的是，MedeA底下的建模工具整合性相當良好，可以互相搭配使用，比如奈米建模可與非晶型建模(Amorphous Builder)一起使用，建構出奈米材料與其他材料的混合態。如圖三所示。

以下舉例由奈米建模出奈米碳管後，可配合MedeA的應變模組，作拉伸應變的計算。由圖四計算結果可知，在本例奈米碳管斷裂前，大約在應變0.22處，有某種硬化機制導提高了材料的硬度(斜率變大)。最終在應變0.33左右，材料斷裂，

▲圖四《zigzag (10,0)奈米碳管的應力–應變曲線》

▲圖五《zigzag (10,0)奈米碳管最終斷裂情形》

MedeAs奈米建模與MedeA其他整合的模組

• MedeA LAMMPS

• MedeA VASP

• MedeA MOPAC

• MedeA GAUSSIAN

• MedeA Molecular Builder

• MedeA Polymer Builder

• MedeA Amorphous Materials Builder

若有任何問題，請洽：cae-md@cadmen.com