納米馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究.pdf

1、化學(xué)驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)可以應(yīng)用在很多領(lǐng)域,完成多樣的任務(wù),例如定向輸送藥物到達(dá)癌細(xì)胞、微納尺度的物質(zhì)輸送等。但是,這些都需要對(duì)納米馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)實(shí)施控制,即需要對(duì)納米馬達(dá)運(yùn)動(dòng)方向以及運(yùn)動(dòng)速度實(shí)施精確地控制。然而,因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動(dòng)和低雷諾數(shù)的影響,納米尺度物體的運(yùn)動(dòng)控制非常困難。因此有必要對(duì)納米馬達(dá)運(yùn)動(dòng)方向及運(yùn)動(dòng)速度的控制規(guī)律進(jìn)行研究。目前國(guó)內(nèi)基本沒有對(duì)納米馬達(dá)運(yùn)動(dòng)控制的研究,國(guó)外對(duì)其的研究也大多數(shù)集中在實(shí)驗(yàn)研究,只有很少人做了仿真研究。本課題基于分

2、子動(dòng)力學(xué),運(yùn)用仿真分析的方法,研究了溫度、溶劑濃度以及納米馬達(dá)尺寸等因素對(duì)化學(xué)驅(qū)動(dòng)納米馬達(dá)運(yùn)動(dòng)速度的影響,完成了納米馬達(dá)運(yùn)動(dòng)控制的兩大任務(wù)之一,為納米馬達(dá)的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
　　本文的研究針對(duì)兩種納米馬達(dá)的模型——雙納米球模型和納米線模型。基于分子動(dòng)力學(xué),制定了納米馬達(dá)模型的運(yùn)動(dòng)仿真分析流程,并推導(dǎo)了各部分的詳細(xì)算法。
　　基于分子動(dòng)力學(xué),對(duì)雙納米球模型進(jìn)行了受力分析。基于 Rattle固定約束法對(duì)模型進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。在