Resumen

El comportamiento mecánico de los SWCNT se caracteriza mediante un método atomístico continuo. A escala nanométrica, se definen la energía interatómica entre átomos de carbono y las constantes de fuerza correspondientes. Posteriormente, utilizamos un análisis atomístico de elementos finitos para calcular la energía almacenada en el modelo SWCNT, que constituye la base para calcular los módulos elásticos efectivos. En el modelo de elementos finitos, la interacción de fuerzas entre los átomos de carbono de un SWCNT se modela mediante vigas estructurales portadoras de carga. A macroescala, el SWCNT se considera un sólido continuo cilíndrico con propiedades mecánicas transversalmente isótropas. La equivalencia de energías de ambos modelos establece un marco para calcular los módulos elásticos efectivos de los nanotubos en silla de brazos y en zigzag. Esto se consigue resolviendo cinco problemas de valores de contorno bajo distintas condiciones de contorno esencialmente controladas, lo que genera un campo de deformación uniforme prescrito en ambos modelos. Las constantes elásticas se extraen de los módulos elásticos calculados. Mientras que los resultados del módulo de Young obtenidos en este estudio coinciden en general con las predicciones teóricas y numéricas publicadas, los valores de la relación de Poisson son elevados.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Nanotecnología Nanopartículas Nanofibras
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Nanotechnology Nanoparticles Nanofibers
• Palabras claves:módulos elásticos efectivos, átomos de carbono, análisis atomístico de elementos finitos, campo de deformación uniforme prescrito, problemas de valor límite, modelo de elementos finitos, propiedades mecánicas isótropas, swcnt, modelos, constantes elásticas
• Keywords:effective elastic moduli, carbon atoms, atomistic finite element analysis, prescribed uniform strain field, boundary value problems, finite element model, isotropic mechanical properties, swcnt, models, elastic constants