PROPIEDADES TERMO-ELÁSTICAS Y DE FRACTURA DE DIVERSAS ESTRUCTURAS DE CARBONO SIMULADAS MEDIANTE DINÁMICA MOLECULAR

A. Luque  J. Aldazabal  J.M. Martínez-Esnaola  J. Gil Sevillano     

Anales de la Mecánica de la Fractura, nº 25 . 2008 . Pág. -
Ver (.pdf): 7-9

Resumen: En este trabajo hemos investigado el comportamiento termo-elástico y a fractura del carbono en las configuraciones de diamante, grafeno y nanotubos (CNT). El interés de este material reside en sus aplicaciones potenciales, desde dispositivos NEMS hasta la tecnología de fusión nuclear. Las simulaciones realizadas se basan en la Dinámica Molecular y consisten en la relajación y posterior tracción de las estructuras de carbono consideradas. Se ha usado el potencial de Tersoff, que permite considerar los enlaces covalentes formados entre los átomos de carbono. Para considerar el efecto de la temperatura se ha implementado el termostato de Nosé-Hoover. A partir de estas simulaciones hemos analizado el coeficiente de dilatación, la dependencia térmica del módulo elástico en las distintas orientaciones estudiadas y de la respuesta tensión-deformación, hasta la fractura del material. Con el formalismo empleado, se reproducen las propiedades termo-mecánicas del diamante. Las tensiones máximas observadas están determinadas por el proceso de nucleación de grieta. El grafeno y los CNTs muestran un comportamiento frágil. Además, se ha observado un efecto de tamaño en la tensión máxima que soportan los nanotubos.

LocalizaciónSigüenza

Departamento de Materiales, CEIT y Tecnun (Universidad de Navarra), Paseo de Manuel Lardizábal, 15. 20018 San Sebastián. España
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