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 ønsker å takke Tim Allis ved UC Merced for hans hjelp i dette prosjektet. Den NSF-MYNTER programmet på UCM støttes (KAM) i en tidlig del av dette arbeidet. En NSF-Brige award støttet medforfattere (BND og KAM), og gir midler til dette arbeidet og reiseutgifter til konferanser. Forskningsgruppen ønsker å erkjenne primært National Science Foundation for å finansiere dette arbeidet via en Brige award. Dette materialet er basert på arbeid støttet av National Science Foundation i henhold Grant No. 1,032,653.

1. Klar NanospringCarver filer og starte MATLAB på en Linux-PC Følgende trinn er designet for en vanlig bruker å gjøre bruk av de filene som er levert på nettet 26. <ol><li> Pakk ut nanosprings.tar.gz filarkiv inn i &quot;Hjem&quot; eller en annen foretrukket katalogen. <ol><li> Last ned nanosprings.tar.gz filarkiv fra nettet repository 26. </li><li> Finn den nedlastede arkivet og flytte den til et foretrukket arbeidskatalog med ...

<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>

Modifikasjon av den opprinnelige metode til å lage nanohelical strukturer førte til utviklingen av to forskjellige koder for å tillate opprettelse av begge nanoribbons og nanosprings fra en innledende massesilikaglass MD-modellen. Verifisering av silika nanoribbon og nanospring modeller ble forfulgt ved hjelp av ulike programvarepakker 19-20, som bekreftet deres dimensjonal nøyaktighet innenfor måleevne av programmene. Sammenligning mellom nanosprings og nanoribbons ble også utført ved å legge over mo...

Skruelinjeformede nanostrukturer blir typisk produsert i laboratoriet ved hjelp av kjemisk dampavsetningsteknikker 1-2, mens nye tilnærminger har blitt rapportert i litteraturen 3. Spesielt nanosprings og nanoribbons har blitt studert på grunn av deres distinkte egenskaper og lovende programmer i sensorer, optikk og elektromekaniske og fluidic enheter 4-7. Syntesemetoder har blitt rapportert å frembringe silisiumoksyd (SiO 2) nanoribbons, noe som gjør disse strukturene potensielle byggesteinen heter for hierarkiske systemer. Novel syntese av 3D silika nanosprings har utvidet sine søknader til chemiresistors når belagt med ZnO 8 eller nanopartikler for diagnostika 9-10. Eksperimentelle studier på de mekaniske egenskapene til silika nanosprings og nanoribbons er knappe, hovedsakelig på grunn av dagens begrensninger i manipulasjon og testmetoder og utstyr;nt. Etterforskning av nanomechanics av nanostrukturer og nanosprings er rapportert ved bruk av teori og simuleringer 11-14. Noen simuleringer 13 har fokusert på nanomechanical oppførsel av amorfe nanosprings fordi de kan utforske regimer ikke fullt tilgjengelige gjennom eksperimentering. Atomistisk studier av metalliske nanosprings har blitt rapportert i litteraturen for å undersøke størrelsen avhengighet av elastiske egenskaper 15, og mer nylig den nanomechanics av spiral krystallinske silika nanostrukturer 14. Eksperimentell testing av nanospring strukturer har også blitt utført i forskjellige materialer som spiralformede karbonnanostrukturer og karbon nanocoils 16-17. Til tross for kunnskap samlet så langt, er en mer fullstendig forståelse av de mekaniske egenskapene til disse nye nanostrukturer som trengs for fremtidige nanodevice fabrikasjon innsats. Som MD studier av silika glass (ikke-krystallinsk silika) nanohelices er fortsatt ganske begrenset, den atomistisk modellering av slike strukturer krever etablering av tilpassede koder. Ingen andre alternative metoder for å skape silika glass spiralformede MD modeller har blitt identifisert så langt på nyere litteratur søk. I dette arbeidet er en bottom-up tilnærming til atomistisk modellering av spiralformede silika glass nanostrukturer inkludert nanosprings og nanoribbons forfulgt for fremtidige store MD Nanomechanical simuleringer. Den generelle tilnærmingen innebærer etableringen av en MD &quot;bulk&quot; silica glass modell som rapportert tidligere 18, og skar ut ulike spiralformede nanostrukturer fra denne &quot;bulk&quot; sample via to robuste og tilpasningsdyktige datamaskin koder utviklet for dette formålet. Begge beregnings prosedyrer gir en distinkt måte å skape nanoribbon og nanospring modeller med stor effektivitet og atomistisk detalj; disse strukturene er egnet for storskala atomistisk simuleringer.I tillegg er en grafisk brukergrensesnitt tilpasset anvendes for å lette opprettelsen og visualisering av de spiralformede strukturer. Strukturen av &quot;bulk&quot; silika glassmodell blir først skapt ved romtemperatur. Storskala MD simuleringer ble utført for dette formål ved hjelp av Garofalini interatomic potensial lik den tidligere studier 18, som er relativt effektive beregningsmessig og hensiktsmessig for store systemer. Den innledende &quot;bulk&quot; silica glass struktur består av en kubisk modell (14,3 x 14,3 x 14,3 nm 3) som inneholder 192000 atomer. Den &quot;bulk&quot; silica glass modellen er ekvilibrert ved 300 K i 0,5 nsek for å oppnå den opprinnelige tilstand ved hjelp av periodiske grensebetingelser. To beregningsprosedyrer er utviklet og brukt til å lage atomistisk silika nanoribbon og nanospring modeller. Den første metoden innebærer carving ut silika nanoribbons fraden &quot;bulk&quot; struktur ved hjelp av parametriske ligninger som definerer en helix, og dens geometri (pitch, radius på helix, og wire radius). Denne prosedyren omfatter bruk av AWK programmeringsspråk, operativsystemet Linux og åpen kildekode visualiseringsprogramvare 19. Den generelle iterativ prosedyre for å skape modeller av atomiske nanoribbons innebærer: (1) valg av et atom i &quot;bulk&quot; silica glass modellen, (2) å beregne avstanden fra den valgte atom til et punkt i rommet på en forhåndsdefinert skrueformet funksjon, (3) sammenligner dette avstand til radien av det ønskede nanoribbon, og (4) å forkaste eller holde atomet i en utgangsdatamodell. En detaljert steg-for-steg beskrivelse for denne metoden er inkludert i Scalable Open-Source Codes mye bonusmateriale. Med denne metoden ble flere silika nanoribbons opprettet ved hjelp av annen avstand, radius av helix og nanoribbon radiusverdier, som ble målt i ettertidfor nøyaktighet mot de ønskede dimensjonale verdier med molekylær analyse og visualisering programvare 19-20. Atomistisk modeller av silika nanoribbons ble generert med funksjonelle geometrier (høye verdier av banen og lave verdier av nanoribbon radius). Noen gjenstander, som består av atomer ekskludert ved en feil, som fører til et mindre glatt nanoribbon overflaten, ble observert ved svært høye nanoribbon radius verdier og ekstremt lave bek verdier. Lignende fremgangsmåter er blitt anvendt i prosessen med å skape silikananotråder 21-23. Den andre metoden presentert her omfatter utskjæring ut silika nanosprings fra &quot;bulk&quot; silika struktur ved å gjennomføre pre-screeningmetoder for å øke effektiviteten i tillegg til de matematiske ligninger for en skruelinje. Denne prosedyren er nødvendig å skape et mer robust C ++ kode for å tillate større fleksibilitet i å modellere slike skrueformede nanostrukturer. Iterativ metode for å lage atomistic modeller av nanosprings omfatter: (1) å forkaste alle atomer garantert til å falle utenfor spiralbane, (2) deter velge et punkt på spiralbane, (3) å sammenligne alle atomer i en bestemt avstand til dette punktet du har valgt, og (4 ) kaster eller lagre hvert atom i en utgangsdata modell. En trinn-for-trinn-beskrivelse for denne metoden er også inkludert i den skalerbare Open-Source Codes Supplemental Material. Med denne metoden ble flere silika nanospring modeller oppnådd med varierte dimensjoner (ledning radius, radius på helix, og pitch på nanospring) som vist i figur 1. Veldig presis silika nanospring modeller ble oppnådd effektivt med denne metoden, uten tegn til gjenstander funnet på ekstrem (lav og høy) bek verdier for nanospring. Opprettelse og bruk av det grafiske brukergrensesnittet for denne metoden er beskrevet i protokollen delen. Fig. 1: Et generelt helisk struktur som viser karakteristiske dimensjoner, hvor R, R og p representerer ledningen radius, radius av spiralen, og banen henholdsvis H betegner den totale høyde av den spiralformede strukturen 23. Denne protokollen beskriver hvordan å forberede NanospringCarver filer, kjører MATLAB 24 på en LINUX 25 PC, og bruke et grafisk brukergrensesnitt for å forberede atomistisk nanospring modeller. Disse tidligere utilgjengelige modeller tjene som grunnlag for nye molekyldynamikk (MD) simuleringer 23 mot materialer innovasjonsforskning. Den generelle trinn-for-trinn prosedyre for å skape atomistisk nanospring modeller innebærer å bruke følgende elementer: (a) NanospringCarver (v. 0.5 beta) kode (open-source i C-språk ++), (b) bulk silika glass modell (input-fil), (c) MATLAB GUI-grensesnitt og relaterte filer, og (d) MATLAB programvare (versjon 7) ved hjelp av en lokal lisens på en Linux-PC. Elementer (a) - (c) ovenfor (NanospringCarver kode, silika glass modell, MATLAB GUI-filer) er gratis å laste ned online 26. MATLAB (Matrix Laboratory) er en høy-nivå språk for numerisk beregning, visualisering og applikasjonsutvikling fra MathWorks 24, som er mest brukt for data visualisering og analyse, bildebehandling, og beregningsorientert biologi.

<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

Fjærlignende materialer er allestedsnærværende i naturen og av interesse for nanoteknologi for energihøsting, hydrogenlagring, og biologiske sensing programmer. For prediktiv simuleringer, har det blitt stadig viktigere å kunne modellere strukturen i nanohelices nøyaktig. For å studere effekten av lokal struktur på egenskapene til disse komplekse geometrier må man utvikle realistiske modeller. Til dags dato, er programvarepakker heller begrenset i å skape atomistisk spiralformede modeller. Dette arbeidet fokuserer på å produsere atomistisk modeller av kvartsglass (SiO 2) nanoribbons og nanosprings for molekylær dynamikk (MD) simuleringer. Ved hjelp av en MD modell av &quot;bulk&quot; silica glass, to beregnings prosedyrer for å nettopp skape formen på nanoribbons og nanosprings presenteres. Den første metoden benytter AWK programmeringsspråk og open-source programvare for å effektivt skjære ulike former av silika nanoribbons fra jegved hjelp av ønskede dimensjoner og parametriske ligninger som definerer en heliks nitial bulk-modell,. Med denne metoden kan nøyaktige atomiske silika nanoribbons bli generert for et område av verdier og dimensjoner bek. Den andre metoden innebærer en mer robust kode som tillater fleksibilitet i modellering nanohelical strukturer. Denne tilnærmingen benytter en C ++ kode spesielt skrevet for å gjennomføre pre-screening metoder samt de matematiske ligninger for en helix, noe som resulterer i større presisjon og effektivitet når du oppretter nanospring modeller. Ved hjelp av disse kodene, veldefinerte og skalerbare nanoribbons og nanosprings egnet for atomistisk simuleringer kan være effektivt opprettet. En ekstra verdi i både åpen kildekoder er at de kan være innrettet til å reprodusere forskjellige spiralformede strukturer, uavhengig av materialet. I tillegg er en MATLAB grafisk brukergrensesnitt (GUI) brukes til å forbedre læring gjennom visualisering og samhandling for en vanlig bruker med atomistisk helical strukturer. En anvendelse av disse metodene er fersk studie av nanohelices via MD simuleringer for mekanisk energi høsting formål.

De atomiske nanoribbon modeller som er opprettet med den første beregningsprosedyren (nanoribbons kode) og deres tilhørende dimensjoner er vist i figur 9. De resulterende nanospring modeller som bruker det andre beregningsprosedyren (nanosprings kode) og tilhørende dimensjoner er vist i figur 10. <img alt="Figur 9" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51372/51372fig9highres.jpg" width="500" /> Fi...

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

Nøyaktig modellering av nanohelical strukturer er viktig for prediktiv simuleringsstudier fører til nye nanoteknologi programmer. Foreløpig er programvarepakker og koder begrenset i å skape atomistisk spiralformede modeller. Vi presenterer to prosedyrer utformet for å skape atomistisk nanohelical modeller for simuleringer, og et grafisk grensesnitt for å styrke forskning gjennom visualisering.

Skalerbare Nanohelices for prediktiv Studier og forbedret 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 ...

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-mur for 3D Additiv 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

Overflaten Forbedret Raman spektroskopi Påvisning av biomolekyler hjelp EBL Fabricated nanostrukturerte Underlag

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-utskrift av biomolekylære Modeller for forskning og pedagogikk

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

Skalerbar løsning-behandlet Fabrication Strategy for High-Performance, Fleksibel, Transparent Elektroder med innebygd 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 Microfluidic teknologi for systematiske studier av kolloidalt Semiconductor 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 integrerte kretser på superledende todimensjonale Electron gass plattform

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 stempeltrykk og fabrikasjon av Hemiwicking overflater

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. ...

3D Printing - Evaluating Particle Emissions of a 3D Printing Pen

3D-utskrift – Evaluering av partikkelutslipp av en 3D-utskriftspenn

Three-dimensional (3D) printing as a type of additive manufacturing shows continuing increase in application and consumer popularity. The fused filament ...