تعیین مدول های برشی و خمشی نانولوله های کربنی با ساختارهای کایرال

نانولوله های کربنی، فرم رول شده ورق گرافن هستند که به علت پیوندهای کووالانت موجود در بین اتم های کربن، خواص منحصر به فردی نشان می دهند. در این پژوهش ساختارهای مختلف نانولوله های کربنی با محدوده قطری و طولی گسترده ای مطالعه می شوند تا تاثیر زاویه کایرال بر مدول برشی و خمشی نانولوله ها مشخص شود. بر اساس روش مکانیک مولکولی و روش اجزای محدود، پیوندهای کووالانت بین اتم-های کربن در نانولوله با المان تیر خطی شبیه سازی می شود. با انجام تحلیل اجزای محدود، تاثیر قطر، طول و زاویه کایرال نانولوله بر روی خواص مکانیکی تحت بارگذاری های پیچشی و خمشی بررسی می شود. نتایج نشان می دهند که نانولوله زیگزاگ کمترین مدول برشی و خمشی را در مقایسه با نانولوله های آرمـچیر و کایرال دارا می باشد. نانولوله های کایرال در زوایای کمتر از 17 درجه مدول برشی کمتری نسبت به ساختار آرمچیر دارند، اما در زوایای بزرگتر از 17 درجه، نانولوله های کایرال بیشترین مدول برشی را در مقایسه با دیگر ساختارها دارند. همچنین ساختارهای کایرال مدول خمشی بیشتری نسبت به ساختار آرمچیر و زیگزاگ دارند.