Name: scalable nanohelices for predictive studies and enhanced 3d visualization
Uploaded: 2014-11-12T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Scalable Nanohelices for Predictive Studies and Enhanced 3D Visualization at JoVE.com

Forfatterne vil gerne takke Tim Allis på UC Merced for hans assistance i dette projekt. NSF-COINS program på UCM understøttet (KAM) i en tidlig del af dette arbejde. En NSF-brige award støttede medforfattere (BND og KAM), tilvejebringe midler til dette arbejde og rejseudgifter til konferencer. Forskergruppen ønsker at anerkende primært National Science Foundation for at finansiere dette arbejde via en brige award. Dette materiale er baseret på arbejde støttet af National Science Foundation under Grant nr 1.032.653.

1. Forberedelse NanospringCarver filer og Start MATLAB på en Linux PC De følgende trin er designet til en almindelige bruger at gøre brug af de filer, leveres online 26. <ol><li> Pak nanosprings.tar.gz filarkivet i &quot;Home&quot; eller en anden foretrukken mappe. <ol><li> Download nanosprings.tar.gz filarkiv fra internettet repository 26. </li><li> Find den downloadede arkiv og flytte det til et foretrukket arbejder mappe med tit...

<ol>
	<li>Gao, P. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conversion+of+zinc+oxide+nanobelts+into+superlattice-structured+nanohelices.">Conversion of zinc oxide nanobelts into superlattice-structured nanohelices.</a> Science. 309 (5741), 1700-1704 (2005).</li><li>McIlroy, D. N., Zhang, D., Kranov, Y., Norton, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanosprings.">Nanosprings.</a> Appl. Phys. Lett. 79 (10), 1540-1542 (2001).</li><li>He, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multilayered+Si/Ni+nanosprings+and+their+magnetic+properties.">Multilayered Si/Ni nanosprings and their magnetic properties.</a> Small. 3 (1), 153-160 (2007).</li><li>Cammarata, R. C., Sieradzki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+and+interface+stresses.">Surface and interface stresses.</a> Annu. Rev. Mater. Sci. 24 (1), 215-234 (1994).</li><li>Becker, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+nanosprings+in+spider+capture-silk+threads.">Molecular nanosprings in spider capture-silk threads.</a> Nat. Mater. 2 (4), 278-283 (2003).</li><li>Singh, J. P., Liu, D. -. L., Ye, D. -. X., Picu, R. C., Lu, T. -. M., Wang, G. -. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-coated+Si+springs:+nanoelectromechanical+actuators.">Metal-coated Si springs: nanoelectromechanical actuators.</a> Appl. Phys. Lett. 84 (18), 3657-3659 (2004).</li><li>Kim, K. J., Park, K., Lee, J., Zhang, Z. M., King, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanotopographical+imaging+using+a+heated+atomic+force+microscope+cantilever+probe.">Nanotopographical imaging using a heated atomic force microscope cantilever probe.</a> Sens. Actuators A-Phys. 136 (1), 95-103 (2007).</li><li>Dobrokhotov, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ZnO+coated+nanospring-based+chemiresistors.">ZnO coated nanospring-based chemiresistors.</a> J. Appl. Phys. 111 (4), 044311-044318 (2012).</li><li>Sai, V. V. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+1:+Bio+Sensors,+Diagnostics+&amp;+Imaging.">Chapter 1: Bio Sensors, Diagnostics &amp; Imaging.</a> Nanotechnology 2010: Bio Sensors, Instruments, Medical, Environment and Energy. , 19 (2010).</li><li>Sai, V. V. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silica+nanosprings+coated+with+noble+metal+nanoparticles:+highly+active+SERS+substrates.">Silica nanosprings coated with noble metal nanoparticles: highly active SERS substrates.</a> J. Phys. Chem. C. 115 (2), 453-459 (2010).</li><li>Fonseca, d. a., Galv&#227;o, A. F., S, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+nanosprings.">Mechanical properties of nanosprings.</a> Phys. Rev.Lett. 92 (17), 175502-175505 (2004).</li><li>Zhang, G., Zhao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+characteristics+of+nanoscale+springs.">Mechanical characteristics of nanoscale springs.</a> J. Appl. Phys. 95 (1), 267-271 (2004).</li><li>Fonseca, d. a., Malta, A. F., Galv&#227;o, C. P., S, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+amorphous+nanosprings.">Mechanical properties of amorphous nanosprings.</a> Nanotechnology. 17 (22), 5620-5626 (2006).</li><li>Mohedas, I., Garcia, A. P., Buehler, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanomechanics+of+biologically+inspired+helical+silica+nanostructures.">Nanomechanics of biologically inspired helical silica nanostructures.</a> Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part N: J. Nanoengineering and Nanosystems. 224 (3), 93-100 (2010).</li><li>Chang, I. L., Yeh, M. -. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+atomistic+study+of+nanosprings.">An atomistic study of nanosprings.</a> J. Appl. Phys. 104 (2), 0243051-0243056 (2008).</li><li>Poggi, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+the+compression+of+a+carbon+nanospring.">Measuring the compression of a carbon nanospring.</a> Nano Lett. 4 (6), 1009-1016 (2004).</li><li>Chen, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanics+of+a+carbon+nanocoil.">Mechanics of a carbon nanocoil.</a> Nano Lett. 3 (9), 1299-1304 (2003).</li><li>D&#225;vila, L. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transformations+in+the+medium-range+order+of+fused+silica+under+high+pressure.">Transformations in the medium-range order of fused silica under high pressure.</a> Phys. Rev. Lett. 91 (20), 2055011-2055014 (2003).</li><li>. Nick Gnedin&#8217;s Ionization FRont Interactive Tool (IFrIT) v. 3.2.8 - A general purpose visualization software [Internet] Available from: <a target="_blank" href="https://sites.google.com/site/ifrithome/">https://sites.google.com/site/ifrithome/</a> (2013)</li><li>Silva, E. C. C. M., Tong, L., Yip, S., Van Vliet, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size+effects+on+the+stiffness+of+silica+nanowires.">Size effects on the stiffness of silica nanowires.</a> Small. 2 (2), 239-243 (2006).</li><li>D&#225;vila, L. P., Leppert, V. J., Bringa, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mechanical+behavior+and+nanostructure+of+silica+nanowires+via+simulations.">The mechanical behavior and nanostructure of silica nanowires via simulations.</a> Scripta Mater. 60 (10), 843-846 (2009).</li><li>Doblack, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The structure and properties of silica glass nanostructures using novel computational systems [thesis]. , 55-55 (2013).</li><li>Nanospring Models via MATLAB and NanospringCarver. Davila group website [Internet] Available from: <a target="_blank" href="https://eng.ucmerced.edu/people/ldavila/home/nanospring-models-via-matlab-nanospringcarver-dissemination-of-research-results-and-products">https://eng.ucmerced.edu/people/ldavila/home/nanospring-models-via-matlab-nanospringcarver-dissemination-of-research-results-and-products</a> (2013)</li><li>. Blinkdagger - An Engineering and MATLAB blog [Internet] Available from: <a target="_blank" href="https://eng.ucmerced.edu/people/ldavila/home/nanospring-models-via-matlab-nanospringcarver-dissemination-of-research-results-and-products">https://eng.ucmerced.edu/people/ldavila/home/nanospring-models-via-matlab-nanospringcarver-dissemination-of-research-results-and-products</a> (2014)</li></ol>

Modifikation af den oprindelige fremgangsmåde til at skabe nanohelical strukturer førte til udviklingen af ​​to forskellige koder for at tillade skabelsen af ​​både nanoribbons og nanosprings fra en indledende bulksilica glas MD model. Kontrol af silica nanoribbon og nanospring modeller blev forfulgt ved hjælp af forskellige softwarepakker 19-20, som bekræftede deres dimensionel nøjagtighed i måleevne af programmerne. Sammenligning mellem nanosprings og nanoribbons blev også udført ved at læ...

A correction was made to <a href="/video/51372">Scalable Nanohelices for Predictive Studies and Enhanced 3D Visualization</a>. Online article is missing its 29th author reference.
The reference section has added:
29. MathWorks. Use and create MATLAB MEX-files [Internet]. [Massachusetts]: MathWorks; [cited 2013 May 30]. Available from: http://
www.mathworks.com/help/matlab/call-mex-files-1.html (2014).

A correction was made to <a href="/video/51372">Scalable Nanohelices for Predictive Studies and Enhanced 3D Visualization</a>. Online article is missing its 29th author reference.

Erratum: Scalable Nanohelices for Predictive Studies and Enhanced 3D Visualization

Spiralformede nanostrukturer fremstilles typisk i laboratoriet under anvendelse af kemisk dampaflejringsteknikker 1-2, mens nye fremgangsmåder er blevet rapporteret i litteraturen 3. Især nanosprings og nanoribbons er blevet undersøgt på grund af deres forskellige egenskaber og lovende anvendelse i sensorer, optik og elektromekaniske og fluide enheder 4-7. Er blevet rapporteret syntesemetoder til fremstilling af silica (SiO2) nanoribbons, hvilket gør disse strukturer potentielle bygning blokenheder hierarkiske systemer. Novel syntese af 3D silica nanosprings har udvidet deres ansøgninger til chemiresistors når de er belagt med ZnO 8 eller nanopartikler til diagnostiske applikationer 9-10. Eksperimentelle undersøgelser af de mekaniske egenskaber af silica nanosprings og nanoribbons er knappe, primært på grund af de nuværende begrænsninger i manipulering og testmetoder og udstyr;nt. Undersøgelser af nanomekanik af nanostrukturer og nanosprings er blevet rapporteret ved brug teori og simuleringer 11-14. Nogle simulationer 13 har fokuseret på nanomekaniske opførsel af amorfe nanosprings fordi de kan udforske regimer ikke fuldt tilgængelige gennem eksperimenter. Atomistisk undersøgelser af metalliske nanosprings er blevet rapporteret i litteraturen til at undersøge størrelsen afhængighed af elastiske egenskaber 15, og mere for nylig nanomekanik af spiralformede krystallinske silikater nanostrukturer 14. Eksperimentel afprøvning af nanospring strukturer er også blevet udført i forskellige materialer såsom spiralformede carbon nanostrukturer og carbon nanocoils 16-17. På trods af den indsamlede viden hidtil er der behov for en mere fuldstændig forståelse af de mekaniske egenskaber af disse nye nanostrukturer til fremtidige nanodevice fabrikation indsats. Som MD undersøgelser af silica glass (ikke-krystallinsk silica) nanohelices stadig ret begrænset, den atomistiske modellering af sådanne strukturer kræver oprettelse af tilpassede koder. Der er ikke identificeret andre alternative metoder til at skabe silica glas spiralformede MD modeller hidtil på nyere litteratur søgning. I dette arbejde er en bottom-up tilgang til atomistiske modellering af spiralformede silica glas nanostrukturer, herunder nanosprings og nanoribbons forfølges for fremtidige stort anlagte MD nanomekaniske simuleringer. Den generelle tilgang indebærer oprettelsen af en MD &quot;bulk&quot; silica glas model som rapporteret tidligere 18, og udelader forskellige spiralformede nanostrukturer fra denne &quot;bulk&quot; prøve via to robuste og tilpasningsdygtige edb-kode, der er udviklet til dette formål. Begge beregningsmæssige procedurer giver en tydelig måde at skabe nanoribbon og nanospring modeller med stor effektivitet og atomistisk detalje; disse strukturer er egnede til store atomare simuleringer.Desuden er en tilpasset grafisk brugergrænseflade anvendt til at fremme etablering og visualisering af de spiralformede strukturer. Strukturen af ​​&quot;bulk&quot; kvartsglas model er oprindeligt skabt ved stuetemperatur. Storstilede MD simuleringer udføres til dette formål ved hjælp af Garofalini interatomare potentiel ligner tidligere undersøgelser 18, hvilket er relativt effektiv beregningsmæssigt og passende for store systemer. Den oprindelige &quot;bulk&quot; silica glas struktur består af en kubisk model (14,3 x 14,3 x 14,3 nm 3), som indeholder 192.000 atomer. Den &quot;bulk&quot; silica glas model er i ligevægt ved 300 K i 0,5 nsec at opnå den oprindelige tilstand med periodiske randbetingelser. To beregningsmæssige procedurer er udviklet og anvendes til at skabe atomistiske silica nanoribbon og nanospring modeller. Den første metode indebærer udelader silica nanoribbons fraaf &quot;bulk&quot; struktur ved hjælp af de parametriske ligninger, der definerer en helix, og dens geometri (pitch, radius af helix og wire radius). Denne procedure omfatter brug af AWK programmeringssprog, Linux operativsystemet, og open source-visualisering software 19. Den generelle iterativ fremgangsmåde til at oprette atomare modeller af nanoribbons omfatter: (1) udvælgelse af et atom i &quot;bulk&quot; kvartsglas model, (2) at beregne afstanden fra udvalgte atom til et punkt i rummet på en foruddefineret spiralformet funktion, (3) at sammenligne denne afstand til radius af den ønskede nanoribbon, og (4) at kassere eller holde atomet i en output data model. En detaljeret trin-for-trin beskrivelse af denne metode indgår i Scalable Open-Source Codes supplerende materiale. Med denne metode blev flere silica nanoribbons oprettet ved hjælp af forskellig tonehøjde, radius af helix og nanoribbon radius-værdier, som blev målt efterfølgendenøjagtighed mod de ønskede dimensionelle værdier med molekylær analyse og visualisering software 19-20. Atomistisk modeller af silica nanoribbons blev genereret med funktionelle geometrier (høje værdier af banen og lave værdier af nanoribbon radius). Nogle artefakter, som består af atomer udelukket i fejl, der fører til en mindre glat nanoribbon overflade, blev observeret ved overordentlig høje nanoribbon radius værdier og ekstremt lave tonehøjdeværdier. Lignende fremgangsmåder er blevet anvendt i processen med at skabe silica nanowires 21-23. Den anden metode præsenteret her omfatter udelader silica nanosprings fra &quot;bulk&quot; silica struktur ved at gennemføre pre-screeningsmetoder for at øge effektiviteten i tillæg til de matematiske ligninger for en helix. Denne procedure krævede at skabe en mere robust kode i C ++ for at tillade større fleksibilitet i modellering disse spiralformede nanostrukturer. Den iterative metode til at skabe atomistic modeller af nanosprings omfatter: (1) at kassere alle atomer garanteret at falde uden for den spiralformede bane, (2) deterministisk vælge et punkt på den spiralformede bane, (3) at sammenligne alle atomer inden for en bestemt afstand til dette valgte punkt, og (4 ) kassering eller lagring hvert atom i en output data model. En trin-for-trin beskrivelse af denne metode er også inkluderet i den skalerbare Open-Source Codes supplerende materiale. Med denne metode flere silica nanospring modeller blev opnået med forskellige dimensioner (wire radius, radius af helix og tonehøjde nanospring) som vist i figur 1. Meget præcis silica nanospring modeller blev opnået effektivt med denne fremgangsmåde, med ingen tegn på artefakter fundet ved ekstreme (lave og høje) tonehøjdeværdier for nanospring. Oprettelsen og brug af grafisk brugergrænseflade til denne fremgangsmåde er beskrevet i protokol afsnittet. Figur 1:. En generel spiralformet struktur viser karakteristiske dimensioner, hvor R, R og p repræsenterer wire radius, radius af helix og tonehøjde henholdsvis H betegner den totale højde af den spiralformede struktur 23. Denne protokol beskriver, hvordan man forbereder NanospringCarver filer, der kører MATLAB 24 på en LINUX 25 pc og bruge en grafisk brugerflade til at forberede atomistiske nanospring modeller. Disse tidligere utilgængelige modeller tjener som grundlag for nye molekylær dynamik (MD) simuleringer 23 mod materialer innovation forskning. Den generelle trin-for-trin procedure til at oprette atomistiske nanospring modeller indebærer at bruge følgende elementer: (a) NanospringCarver (v. 0.5 beta) kode (open-source i C ++ sprog), (b) bulksilica glas model (input fil), (c) Matlab GUI interface og relaterede filer, og (d) MATLAB software (version 7) ved hjælp af en lokal licens på en Linux PC. Items (a) - (c) ovenfor (NanospringCarver kode, silica glas model, MATLAB GUI-filer) er gratis at downloade online 26. MATLAB (Matrix Laboratory) er et højt niveau sprog for numerisk beregning, visualisering og applikationsudvikling fra MathWorks 24, som er for det meste bruges til data visualisering og analyse, billedbehandling og bioinformatik.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>MATLAB numerical computing software</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td><a href="http://www.mathworks.com/products/matlab/description1.html">http://www.mathworks.com/products/matlab/description1.html</a></td>
			<td>See Protocol Introduction and Reference [24]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NanospringCarver program code and files</td>
			<td>UC Merced - open source</td>
			<td><a href="http://tinyurl.com/qame8dj">http://tinyurl.com/qame8dj</a></td>
			<td>See Protocol Section 1 (Step 1.2) and Reference [26]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB GUI files</td>
			<td>UC Merced - open source</td>
			<td><a href="http://tinyurl.com/qame8dj">http://tinyurl.com/qame8dj</a></td>
			<td>See Protocol Section 1 (Step 1.2) and Reference [26]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atomistic bulk glass input file</td>
			<td>UC Merced - open source</td>
			<td><a href="http://tinyurl.com/qame8dj">http://tinyurl.com/qame8dj</a></td>
			<td>See Protocol Section 1 (Step 1.2) and Reference [26]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IFrIT visualization software</td>
			<td>Open source software</td>
			<td><a href="http://sites.google.com/site/ifrithome/">http://sites.google.com/site/ifrithome/</a></td>
			<td>See Protocol Section 3 and Reference [19]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LAMMPS molecular dynamics software</td>
			<td>Open source software</td>
			<td><a href="http://www.lammps.sandia.gov/">http://www.lammps.sandia.gov/</a></td>
			<td>See Protocol Section 4 and Reference [32]</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

scalable nanohelices for predictive studies and enhanced 3d visualization

Spring-lignende materialer er allestedsnærværende i naturen og interesse for nanoteknologi til energi høst, brint opbevaring og biologiske sensing applikationer. For prædiktive simuleringer, er det blevet stadig vigtigere at være i stand til at modellere strukturen af ​​nanohelices præcist. For at undersøge effekten af ​​lokal struktur på egenskaberne af disse komplekse geometrier man skal udvikle realistiske modeller. Til dato er softwarepakker temmelig begrænset i at skabe atomistiske spiralformede modeller. Dette arbejde fokuserer på at producere atomistiske modeller af silica glas (SiO2) nanoribbons og nanosprings for molekylær dynamik (MD) simuleringer. Brug af en MD-model af &quot;bulk&quot; silica glas, to beregningsmæssige procedurer for netop at skabe formen af ​​nanoribbons og nanosprings præsenteres. Den første metode anvender AWK programmeringssprog og open source-software til effektivt at skære forskellige former af silica nanoribbons fra Initial bulk-model, ved hjælp af de ønskede dimensioner og parametriske ligninger til at definere en helix. Med denne fremgangsmåde kan præcise atomare silica nanoribbons blive genereret for en række tonehøjdeværdier og dimensioner. Den anden metode indebærer en mere robust kode, som giver mulighed for fleksibilitet i modellering nanohelical strukturer. Denne fremgangsmåde anvender en C ++ kode især skrevet til at gennemføre pre-screeningsmetoder samt de matematiske ligninger for en helix, hvilket resulterer i større præcision og effektivitet, når der oprettes nanospring modeller. Ved hjælp af disse koder, veldefinerede og skalerbare nanoribbons og nanosprings velegnet til atomare simuleringer effektivt kan oprettes. En merværdi i både open source-koder er, at de kan tilpasses til at gengive forskellige spiralformede strukturer, der er uafhængige af materiale. Desuden er en MATLAB grafisk brugergrænseflade (GUI), der anvendes til at forbedre læring gennem visualisering og interaktion for en almindelig bruger med atomistisk Helical strukturer. En anvendelse af disse metoder er den seneste undersøgelse af nanohelices via MD simuleringer mekaniske energi høst formål.

De atomistiske nanoribbon modeller er oprettet med det første beregningsmæssige procedure (nanoribbons kode) og deres tilknyttede dimensioner er vist i figur 9. De resulterende nanospring modeller med den anden beregningsmæssige procedure (nanosprings kode) og tilhørende dimensioner er vist i figur 10. <img alt="Figur 9" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51372/51372fig9highres.jpg" width="500" /> <st...

Watch this Scientific Journal Video about Scalable Nanohelices for Predictive Studies and Enhanced 3D Visualization at JoVE.com

Scalable Nanohelices for Predictive Studies and Enhanced 3D Visualization

Præcis modellering af nanohelical strukturer er vigtig for forudsigende simulation undersøgelser, der fører til nye nanoteknologiske applikationer. I øjeblikket er softwarepakker og koder begrænset i at skabe atomistiske spiralformede modeller. Vi præsenterer to procedurer designet til at skabe atomistiske nanohelical modeller til simuleringer, og en grafisk brugerflade til at styrke forskning gennem visualisering.

Skalerbar Nanohelices for Predictive Studier og Udvidet 3D-visualisering

Spring-like materials are ubiquitous in nature and of interest in nanotechnology for energy harvesting, hydrogen storage, and biological sensing ...

Research

JoVE Journal

Engineering

High-resolution, High-speed, Three-dimensional Video Imaging with Digital Fringe Projection Techniques

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses ...

Fabrication, Operation and Flow Visualization in Surface-acoustic-wave-driven Acoustic-counterflow Microfluidics

Fabrikation, Drift og Flow Visualisering i Overflade-akustisk-bølgedrevne Acoustic-modstrøms Microfluidics

Surface acoustic waves (SAWs) can be used to drive liquids in portable microfluidic chips via the acoustic counterflow phenomenon. In this video we ...

Novel 3D/VR Interactive Environment for MD Simulations, Visualization and Analysis

Novel 3D / VR interaktivt miljø for MD simuleringer, visualisering og analyse

The increasing development of computing (hardware and software) in the last decades has impacted scientific research in many fields including materials ...

Micro-masonry for 3D Additive Micromanufacturing

Micro-murværk til 3D-Additive Micromanufacturing

Transfer printing is a method to transfer solid micro/nanoscale materials (herein called &#8216;inks&#8217;) from a substrate where they are generated to ...

Surface Enhanced Raman Spectroscopy Detection of Biomolecules Using EBL Fabricated Nanostructured Substrates

Surface Enhanced Raman spektroskopi Detection af biomolekyler Brug EBL Færdige Nanostrukturerede Substrater

Fabrication and characterization of conjugate nano-biological systems interfacing metallic nanostructures on solid supports with immobilized biomolecules ...

3D Printing of Biomolecular Models for Research and Pedagogy

3D Printing af biomolekylære modeller for forskning og Pædagogik

The construction of physical three-dimensional (3D) models of biomolecules can uniquely contribute to the study of the structure-function relationship. 3D ...

Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh

Scalable Solution-Processed Fabrication Strategi for High Performance, Fleksibel, Transparent Elektroder med Embedded Metal Mesh

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a ...

A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals

En modulær mikrofluid teknologi for systematiske undersøgelser af kolloid halvleder-nanokrystaller

Colloidal semiconductor nanocrystals, known as quantum dots (QDs), are a rapidly growing class of materials in commercial electronics, such as light ...

Scalable Quantum Integrated Circuits on Superconducting Two-Dimensional Electron Gas Platform

Skalerbare Quantum integrerede kredsløb på superledende todimensionale elektron Gasplatform

To form a coherent quantum transport in hybrid superconductor-semiconductor (S-Sm) junctions, the formation of a homogeneous and barrier-free interface ...

Scalable Stamp Printing and Fabrication of Hemiwicking Surfaces

Skalerbar stempel udskrivning og fabrikation af Hemiwicking overflader

Hemiwicking is a process where a fluid wets a patterned surface beyond its normal wetting length due to a combination of capillary action and imbibition. ...