熔融纳米玻璃管的拉伸规律研究

编号：NMJS04224

篇名：熔融纳米玻璃管的拉伸规律研究

作者：焦 阳1； 2； 姚志远 1； 胡正旭 1； 陈 珊

关键词：玻璃基纳米孔模型； 分子动力学方法； 应力应变关系； 拉伸规律

机构： 1.南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室，南京 210016； 2.中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，苏州 215163

摘要： 基于纳米孔的纳流体器件被认为是第三代 DNA 测序的基础，相对于传统的生物纳米薄膜上构造出的纳米孔，采用玻璃基制备的纳米孔有更高的结构强度和更长的使用寿命。本文首先建立了纳米尺度下的纳米玻璃管分子动力学模型，然后通过分子动力学方法研究了熔融纳米玻璃管的拉伸规律，为玻璃基纳米孔的制造提供理论依据。模拟结果首次揭示了 5 纳米尺度的玻璃管拉伸过程的应力应变关系；统计了不同应变率拉伸载荷下的纳米玻璃管内、外径的变化规律；通过一维拉伸进给系统对模拟规律进行验证。制造出 5 纳米以下玻璃基纳米孔是对现代制造极限的挑战，本文围绕相关的基础科学问题进行研究，分析了纳米尺度下熔融纳米玻璃管拉伸成型的影响因素，对实际加工制造过程具有指导意义。