Resumen

Comprender la interacción entre el hidrógeno y los nanotubos de carbono es crucial para mejorar el rendimiento de los sistemas de almacenamiento de hidrógeno y de adsorción nanofluídica de carbono. En consecuencia, este estudio realiza una serie de simulaciones de dinámica molecular para investigar las propiedades de transporte de las moléculas de hidrógeno confinadas dentro de un nanotubo de carbono estrecho y flexible. El diámetro del tubo es de 10,8 Å a temperaturas comprendidas entre 100~800 K. Las cargas de partículas en el interior de los nanotubos de carbono oscilan entre 0,01∼1 No/Å. Los resultados muestran que las moléculas de hidrógeno exhiben tres regímenes de difusión distintos, a saber, single-file, Fickian y balístico, dependiendo del valor del número de Knudsen. Además, se demuestra que con un número de Knudsen inferior a 1, la onda viajera de Rayleigh inducida por los fonones acústicos de longitud de onda larga de la pared del tubo provoca un deslizamiento longitudinal de la onda y la compresión-expansión de la multitud de moléculas de hidrógeno dentro del CNT, lo que conduce a un aumento significativo del desplazamiento cuadrático medio de las moléculas.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Nanotecnología Bioingeniería Nanoestructuras Nanocompuestos
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Nanotechnology Bioengineering Nanostructures Nanocomposites
• Palabras claves:número de knudsen, nanotubos de carbono, moléculas de hidrógeno, nanotubo de carbono estrecho y flexible, distintos regímenes de difusión, multitud de moléculas de hidrógeno, deslizamiento de onda longitudinal, desplazamiento cuadrático medio, simulaciones de dinámica molecular, tubo
• Keywords:knudsen number, carbon nanotubes, hydrogen molecules, flexible narrow carbon nanotube, distinct diffusion regimes, hydrogen molecule crowds, longitudinal wave slip, mean square displacement, molecular dynamics simulations, tube