고속유동에 가로놓인 단일벽 탄소나노튜브의 거동

Abstract

본 연구에서는 분자 동역학(Molecular Dynamics) 전산모사기법을 이용하여 탄소나노튜브가 외부유동장의 흐름 방향에 수직하게 노출되었을 때 탄소나노튜브의 기계적 변형과 아르곤 입자의 충돌에 따른 탄소나노튜브의 열 에너지변화에 관한 수치실험을 수행하였다. 특히 아르곤 입자의 속도를 변화시켜 다양한 유동장 조건을 나타냈으며 탄소나노튜브의 형태와 직경을 달리하여 비교실험을 하였다. 또한 유체-구조물 상호작용(Fluid Structure Interaction: FSI)에 대한 해석을 나노스케일에서의 미시계(Microscopic)에 대해 적용하여 탄소나노튜브가 가지는 물리적 성질을 보이는지 관찰하였다.; In this study molecular dynamics simulations on the deformation behavior of single-walled carbon nanotube are performed. When carbon nanotube is exposed to an externally flowing fluid, the whole nanotube can be bent, translated. Understanding the mechanical response of carbon nanotube subjected to a flow is important for NEMS device-related application, such as nanovalves, which control the flow rate of fluid through nanometer-scale channels. In this work the mechanical response of carbon nanotube to a series of external liquid atom impact is examined. The effects of liquid particle number, velocity and carbon nanotube diameter, chirality on the deformation of carbon nanotube are also studied. And we confirmed whether carbon nanotube have its own physical property in the environment of fluid-structure interaction.