::Inici >Creació d'un coixinet molecular

Creació d'un coixinet molecular

 

Els coixinets moleculars seran un component fonamental de molts dispositius mecànics moleculars. El treball previ en els coixinets de micromàquines, ha donat resultats pobres, tant a nivell experimental i, en teòric. La lubricació del coixinet és de poc ús, la eficàcia de la viscositat del lubrificant augmenta a mesura que l'escala es redueix. A mesura que avancem en el rang de grandària molecular, les molècules individuals de lubrificant pot ser vist més com sorra. No obstant això, els coixinets de les micromàquines sense lubricar també tenen un rendiment deficient. La fricció és alta, i els problemes de desgast són cada vegada més greus, com de la grandària del rodament és menor: les taxes de desgast que són acceptables en una relació macroscòpica es traduirà en la ràpida desintegració dels rodaments petits. Les propostes dels coixinets de contacte no han sofert altres problemes, incloent la capacitat de maneig de càrrega baixa.

 

Drexler va dir, que la solució a aquests problemes de desgast, seria la utilització de coixinets construïts a nivell atòmic, els quals presentarien una estructura molecular simple, com per exemple, coixinets formats per dos làmines de grafit, amb hidrogen per a conclosa d’enllaços penjants que es produirien a les vores de les fulles.

 

 

Tutorial per a crear un coixinet molecular amb el programa nanoengineer-1.

 

Per començar, crearem la part interior del coixinet.

 

1- Seleccionar la vista frontal.

2- Seleccionar l’àtom de carboni, en mode SP2.

                                   

 

 

 

 

 

 

 

 



3- Fer doble clic dins l’àrea per tal de ficar l’àtom.

                             

 

 

 

 




4- Una vegada tenim l’àtom de carboni ficat, prémer em el botó esquerre en ordre d’enllaç, fins arribar a obtenir la figura següent.


 

 








5- Seleccionar tots els àtoms.

6- Seleccionar SP3 (o prémer la tecla 3).

7- Seleccionar el botó de transmutar.

8- Seleccionar l’àtom d’oxigen.

9- Incloure 6 àtoms d’oxigen tal i com es mostra en la imatge.

                

 

 

 

 




10- Orientar tots els àtoms d’oxigen al centre de la figura.
 














 11- Seleccionar vista esquerre.

12- Seleccionar tota la figura.

13- Anar a modeàextrusió.

14- Desde el panel d’extrusió, ficar n=4.

15- Una vegada tenim les 4 figures, arrossegar-les fins que tots els punts d’enllaç de carboni es mostrin en blau i verd.

16- Prémer el botó fet del menú d’extrusió.

         

 

 





17- Anar a modificarà ajustar tot.

18- Seleccionar la regió més cap a la dreta d’àtoms d’oxigen, i suprimir-los.

19- Mentre es té pressionada la tecla Mayús seleccionar el àtoms d’oxigen de la dreta i de l’esquerre.

                                      

 

 

 

 


 

20- Seleccionar SP3 de carboni i prémer transmutar.

21- Seleccionar els àtoms dels extrems.

22- Anar a modificar i hidrogenar.

                         

 

 

 

 


 

23- Seleccionar àtom de sofre SP3.

24-Incloure els àtoms de sofre als de carboni.

    

 







25-Una vegada feta la figura, seleccionar-la, anar a Modificar
à ajustar tot.

26-Anar a Edició àTallar.

 

Part exterior.

 

1-Ficar àtom de carboni en mode SP3.

2-Orientar l’àtom fins que coincideixi amb l’eix de coordenades.


      















 3-Introduir àtoms de carboni a banda dreta i esquerra del àtom. 

     


















4-Seleccionar silici.

5-Introduir àtoms de silici en els extrems dels dos àtoms de carboni, tal i com es mostra en la figura següent.

                  

 














6-Introduir àtoms d’hidrogen als extrems de la dreta i de l’esquerre.


 

















7- Fer una rotació de 90º.

8-Seleccionar l’àtom oxigen.

9-Introduir l’àtom d’oxigen al extrem esquerre.

 

 

              









   


  10-Am la opció rotar, girar la peça fins que estigui orientada com la imatge.

 















11-Anar al mode extrusió.

12- Seleccionar qualsevol dels fragments els quals formaran la figura, fins a unir-los.











 

 

 13-Desde el panel d’extrusió, Seleccionar la forma d’anell (Ring) i canviar el número a 14.

       

                                  







14.Seleccionar el botó fet del mode d’extrusió.

15. Anar a modificaràajustar tot.

 

              

 

 









 

Assemblatge

 1. Seleccionar la part interior del coixinet (la qual ha sigut guardada en el portapapers prèviament) i arrossegar-la en la del exterior prement amb el botó esquerre al damunt.




 






















2. Una vegada ja tenim les dues parts del coixinet, en el mateix lloc, seleccionar les dues, i anar a modificar
àcentre d’eix comú.




 

 

 

 

 





3. Una vegada ja tenen el mateix eix, seleccionar-ho tot, anar a modificar
à ajustar tot.

4. Canviar la vista al mode CPK.



















































Una vegada es té fet el coixinet, es pot crear un petit video en el qual es veu el coixinet en acció. Per fer-lo, s’ha d’anar en el menu de simulació, i allí anar a les dinàmiques (Run dynamics), i posar aquestes característiques:

          Frames= 1000

         Steps per frame= 100

         Temperature= 300K

 

Una vegada fet això, es reprodueix el video, i llestos.

Amb aquest petit video, he fet una maqueta (construïda amb boles de porexpan), la qual, fa el mateix moviment que el coixinet molecular.

 

 

 

 

 

 

 

 

 














Desde aquest link: Nanoengineer-1 podeu descargar el programa.