Nanomekanik

Nanomekanik

Nanomekanik, fiziksel sistemlerin belli başlı mekanik niteliklerini nanometre ölçeğinde ölçen nanobilim çalışma alanıdır. Nanomekanik, klasik mekanik, katı hal fiziği, istatiksel mekanik, malzeme bilimi ve kuantum fiziğinin kesiştiği noktada ortaya çıkmıştır. Nanomekanik, nanobilimin çalışma alanı olarak nanoteknolojinin temelini oluşturur.
Genellikle nanomekanik, nanoteknolojinin, yani yönetilen nanoyapı ve nano sistemlerinin öneminin nanoölçek bileşenleri ile mekanik özellikleri üzerine odaklı bir uygulamalı alan olarak) görülür. Sonrasındaki örnekler içinde ise nano partikül, nanotoz, nanokablo, nanomil, nanoribon, karbon nano tüp (CNT) ve bor nitrit nano tüp (BNNT) içeren nanotüpler, nanokabuk, nanomebran, nano kaplama, nanodoku materyaller, nano sıvılar ve nano motorlar yer alır.
Nanomekaniğin bazı köklü uygulama alanları şöyledir:

Nanomateryal
Nanotriboloji
Nano elektromekanik sistemler (NEMS)
Nanofluidik

Temel bir bilim olarak, nanomekanik bazı deneysel ilkelere dayanır, bunlar:

Genel mekanik ilkeleri
Çalışma veya araştırma konusunun fiziksel boyutunun küçüklüğünden doğan belirli ilkeler

1. Genel Nanomekanik İlkeler

Değişen Hamilton ilkeleri
Simetri ilkeleri

2. Belirli Deneysel İlkeler

Konunun ayrılabilir olması
Sonu olsa da, konudaki özgürlük derecesinin çokluğu
Termal fonksiyonların ortaya çıkışı
Entropi yapılandırmalarının ortaya çıkışı
Kuantum etkilerinin ortaya çıkışı

Bu ilkeler nanometre nesnelerinin yeni mekanik niteliklerine ilişkin temel bir bakış sahibi olunmasını sağlar. Yenilik, bu niteliklerin benzer makro ölçekteki nesnelerde olmadığı veya bunların niteliğinden çok daha farklı olduğu şeklinde algılanmasıdır. Özellikle konunun kendi küçüklüğü, nano yapılarının yüzey hacim oranı tarafından belirlenen pek çok yüzeysel sonucun ortaya çıkmasına neden olur. Böylece nano ve küçük ölçeklerdeki temel elastomekanik çözeltilerin özel durumlarının görülmesinde ayrılabilirlik önemli bir rol oynar. Özgürlük derecesinin çokluğu, termal dalgalanmaların nano partiküllerinin Brownian deviniminin temel nedenini oluşturur. Termal dalgalanmaların ve termodinamik kurulumun artan önemi süper esneklik, termodinamik esneklik ve nano yapıların diğer esneklik türlerinin ortaya çıkmasına neden olur.
Kuantum etkileri, interatomik potansiyeller denen sıradan bazı matematik modelleri aracılığıyla nano mekaniğe giren fiziksel nesnelerdeki bireysel atomlar arasındaki etkileşim güçlerini belirler.
Klasik çoklu yapı dinamiklerin içindeki interatomik potansiyelin sonradan kullanımı nano yapıların mekanik modellerini ve atomik ölçekte sistemlerini belirler. Bu modellerin sayısal yöntemlerinin çözünmesine moleküler dinamik (MD) veya moleküler mekanik denir. Belirleyici olmayan sayısal yaklaşımlar Monte Carlo, Kinetik More-Carlo (KMC) gibi metotları içerir. Çağdaş sayısal araçlar, tek bir matematik modelinin içinde araklıksız makro ölçek yöntemleri ve atomlarla ilgili ölçek yöntemlerinin geliştirilmesi uygulamalı mekanik araştırmalarının ayrı birer konusudur.
Kuşatım etkileri aynı zamanda yeni elektrikli, optik ve nano yapıların kimyasal niteliklerini belirler. Böylece nano elektrik, gelişmiş enerji sistemleri ve nano biyoloji gibi nano bilim ve nanoteknolojinin yan alanlarına olan ilgiyi artırır.

Nanomechanics - Wikipedia, the free encyclopedia'dan çeviridir.
Yardımlarından ötürü BrookLyn'e teşekkür ederim.

MsXLabs Üye Girişi