温度梯度与缺陷共同作用下的双壁碳纳米管持续驱动器件 |
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作者姓名: | 傅晗昕 冷建涛 张田忠 |
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作者单位: | 上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海市能源工程力学重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(12132008,11872238); |
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摘 要: | 纳尺度驱动因其在能量转换、物质输送等众多领域的潜在应用得到广泛关注,但实现长程持续驱动依然在原理上面临重大挑战.本文借助双壁碳纳米管的层间范德华相互作用,以热梯度力为基本动力,利用外管缺陷对层间热梯度力的调控作用,提出了一种新型的纳尺度可控持续驱动原理.其基本机理是:外管在周期性缺陷和温度场共同作用下形成周期性的非对称温度梯度,在内管上产生周期性的非对称热梯度力,使得每个周期(驱动单元)上都存在净驱动力,从而推动内管实现长程持续运动.同时,内管的运动方向或速度可通过外管上的控温区域或温差控制.
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关 键 词: | 持续运动 碳纳米管 温度梯度 空位缺陷 分子动力学 |
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