基于石墨烯的达芬奇互承结构纳米版本
材料科学
2020-11-19 v2
摘要
互承结构（RS）是一种由一组满足特定结构互承（SR）条件的自支撑单元构成的力学抗载结构。第一个条件是结构的每个单元必须支撑其他单元并受其他单元支撑。第二个条件是这些功能不能发生在同一单元部分的同一位置。这两个性质使得梁和二维材料非常适合用来构建 RS。SR 常见于地板或屋顶中，也出现在艺术、宗教符号和装饰物中。达芬奇曾绘制过若干此类 RS 的例子。在此，我们提出一种基于石墨烯纳米带的简单达芬奇 RS 纳米版本。通过全原子分子动力学（MD）模拟研究了其稳定性及对机械冲击（弹道抛射体）的抵抗能力。我们考虑了具有三个和四个连接点、带或不带 RS 拓扑的结构。我们的 MD 结果表明，尽管所用的石墨烯纳米带高度柔韧，具有 RS 拓扑的结构比无 SR 的结构具有更高的抗冲击性。我们结合连接点数目、能量吸收和结构应力讨论了这些结果。我们讨论了在纳米工程中的可能应用。
引用
@article{arxiv.2001.10027,
title = {Graphene-based Nanoscale version of da Vinci's Reciprocal Structures},
author = {Alexandre F. Fonseca and Douglas S. Galvao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.10027},
year = {2020}
}