1-6-2- ذخیره بسیار متراکم داده ها………………………………………………………………………………..20

1-6-3- ذخیره انرژی……………………………………………………………………………………………………20

1-6-4- تجهیزات نوری ،سلول های خورشیدی و نمایشگرهای لمسی انعطاف پذیر…………….21

1-7- روشهای تولید گرافن…………………………………………………………………………………………..21

1-7-1- لایه لایه کردن میکرومکانیکی گرافیت……………………………………………………………….22

1-7-2- تولید گرافن از اکسید گرافیت………………………………………………………………………….22

1-7-3- تولید گرافن از مشتقات دیگر گرافیت………………………………………………………………24

1-7-4- تولید ورقه های گرافن به روش سنتز الکتروشیمیایی………………………………………….24

1-8- دگر شکل های کربن (آلوتروپ ها)…………………………………………………………………….26

1-8-1- الماس…………………………………………………………………………………………………………26

1-8-2- گرافیت……………………………………………………………………………………………………….26

1-8-3- فولرن………………………………………………………………………………………………………….27

1-8-3-1- فولرن باکمینستر……………………………………………………………………………………….28

1-8-3-2- نانو لوله های کربنی………………………………………………………………………………….28

1-8-4- الیاف کربن………………………………………………………………………………………………….29

 

 

فصل دوم: پروتئین و مولکول آب

2-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………31

2-2- ساختار پروتئین…………………………………………………………………………………………………32

2-2-1- ساختار اول………………………………………………………………………………………………….32

2-2-2- ساختار دوم………………………………………………………………………………………………….32

2-2-2-1- مارپیچ آلفا……………………………………………………………………………………………….32

2-2-2-2- صفحه های بتا…………………………………………………………………………………………33

2-2-3- ساختار سوم………………………………………………………………………………………………..33

2-2-4- ساختار چهارم……………………………………………………………………………………………..33

 

2-3- اسیدآمینه………………………………………………………………………………………………………..34

2-4- ساختار اسیدهای آمینه……………………………………………………………………………………..35

2-5- ایزومری در اسیدهای آمینه……………………………………………………………………………..36

2-5-1- ساختار و نماد تعدادی اسیدآمینه…………………………………………………………………..36

2-6- مولکول آب………………………………………………………………………………………………….46

2-6-1- مدلهای آب……………………………………………………………………………………………….46

فصل سوم: دینامیک مولکولی

3-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………51

3-2- معادلات حرکت………………………………………………………………………………………………….53

3-3- دینامیک نیوتنی………………………………………………………………………………………………….54

3-4- شرایط مرزی تناوبی…………………………………………………………………………………………..56

3-4-1- اثرات سطحی……………………………………………………………………………………………….56

3-4-2- از بین بردن اثرات سطحی……………………………………………………………………………..57

3-5- نیروهای کوتاه برد……………………………………………………………………………………………..59

3-6- محاسبه نیروهای بلند برد……………………………………………………………………………………60

3-7- سازماندهی شبیه سازی………………………………………………………………………………………60

3-7-1- شرایط حالت………………………………………………………………………………………………..60

3-8- شرایط مرزی……………………………………………………………………………………………………61

3-9- سازماندهی شبیه سازی……………………………………………………………………………………..61

3-9-1- مرحله آغازین………………………………………………………………………………………………61

3-9-2- مقدمات………………………………………………………………………………………………………61

3-9-3- شرایط اولیه برای اتمها………………………………………………………………………………….62

3-10- تعادل……………………………………………………………………………………………………………62

3-11- تولید…………………………………………………………………………………………………………….64

3-12- ارزیابی قابل اطمینان بودن نتایج……………………………………………………………………….64

3-12-1- تعادل………………………………………………………………………………………………………..64

3-12-2- بررسی قوانین بقا……………………………………………………………………………………….64

3-12-3- بررسی مقادیر خواص مختلف…………………………………………………………………….65

فصل چهارم: معرفی پتانسیل ها و نرم افزارهای بکار رفته

4-1- پتانسیل ترسوف…………………………………………………………………………………………….67

4-2- پتانسیل لنارد-جونز……………………………………………………………………………………….68

4-3- میدان نیروی چارم…………………………………………………………………………………………70

4-4- ویژگیها و قابلیتهای برنامه لمپس…………………………………………………………………….71

4-5- نرم افزار پکمول……………………………………………………………………………………………72

فصل پنجم: شبیه سازی و نتایج

5-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………….75

5-2- شروع شبیه سازی…………………………………………………………………………………………75

5-3- نتایج شبیه سازی…………………………………………………………………………………………..78

یک مطلب دیگر :

5-3-1- نوسانات دما بر حسب زمان شبیه سازی………………………………………………………79

5-3-2- نوسانات فشار حول مقدار متوسط یک اتمسفر…………………………………………….81

5-3-3- نوسانات چگالی سیستم در طول زمان شبیه سازی………………………………………..82

5-3-4- تغییرات شعاع ژیراسیون پروتئین………………………………………………………………..83

5-3-5- بررسی انرژی واندروالسی……………………………………………………………………………..86

5-3-6- فاصله پروتئین و گرافن بر حسب زمان…………………………………………………………..88

5-3-7- تغییرات فاصله اسیدآمینه ها و گرافن بر حسب زمان………………………………………..89

5-3-8- بررسی حرکت پروتئین بر روی سطح گرافن…………………………………………………..91

5-4- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………….92

فهرست منابع…………………………………………………………………………………………………………..94

چکیده انگلیسی……………………………………………………………………………………………………….97

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

عنوان                                                                                                     صفحه

شکل (1-1): ساختار شبکه شش ضلعی گرافن………………………………………………………………..8

شکل(1-2): ترکیبات بین لایه ای گرافیت……………………………………………………………………….10

شکل(1-3-الف): سوسپانسیون ساخته شده به وسیله برودی………………………………………………12

شکل (1-3-ب): تصویری از تکه ی خیلی نازک از گرافیت اکسید کاهش یافته در سال 1962..12

شکل(1-4-الف): نانو مداد………………………………………………………………………………………………14

شکل(1-4-ب): تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از گرافن ضخیم……………………………….14

شکل (1-5-الف): یک کلوخه از گرافیت………………………………………………………………………….14

شکل(1-5-ب): چسب…………………………………………………………………………………………………..14

شکل (1-6): انرژی الکترون ها با عدد موج kدر گرافن،محاسبه شده به وسیله

تقریب تنگ بست………………………………………………………………………………………………………..15

شکل( 1-7): ساختار نواری انرژی گرافن در جهت گیری زیک زاکی………………………………….16

شکل (1-8): ساختار نواری انرژی گرافن در جهت گیری صندلی دسته دار………………………….16

شکل (1-9): اولین تصویر میکروسکوپی منتشر شده از گرافن……………………………………………19

شکل(1-10): طول پیوند کربن-کربن در گرافن……………………………………………………………….19

شکل(1-11): شمای کلی از فرآیندHummers  ………………………………………………………………22

شکل( 1-12): امواج ماورای صوت……………………………………………………………………………… 23

شکل(1-13): نمایی کلی از مراحل تولید گرافن از گرافیت………………………………………………..23

شکل(1-14): تصویر میکروسکوپی الکترونی روبشی از صفحات انباشته شده و کاهش یافته

اکسیدگرافیت…………………………………………………………………………………………………………….26

شکل(1-15): سلول الکتروشیمیایی…………………………………………………………………………………25

شکل( 1-16): نمونه ای از الگوی آزمایشگاهی سلول الکتروشیمیایی برای تولید گرافن………..25

شکل(1-17): ساختار مکعبی الماس……………………………………………………………………………….26

شکل (1-18): کانی گرافیت………………………………………………………………………………………….27

شکل(1-19): توپ باکی ،فولرن…………………………………………………………………………………….28

شکل(1-20): تصویر سه بعدی از یک لوله کربنی…………………………………………………………….29

شکل(1-21): پارچه ساخته شده از الیاف کربن………………………………………………………………..29

شکل(2-1): نمایشی سه بعدی از ساختار میوگلوبین…………………………………………………….31

شکل(2-2): ساختار دوم قسمتی از یک پروتئین……………………………………………………………33

شکل(2-3): ساختارعمومی آلفا آمینواسید با گروه آمینو در چپ و گروه کربوکسیل در راست………………………………………………………………………………………………………………………..35

شکل(2-4): آلانین……………………………………………………………………………………………………….36

شکل(2-5): آرژنین………………………………………………………………………………………………………37

شکل(2-6): آسپاراژین…………………………………………………………………………………………………37

شکل(2-7): اسید آسپارتیک…………………………………………………………………………………………38

شکل(2-8): سیستئین……………………………………………………………………………………………………..38

شکل(2-9): اسیدگلوتامیک……………………………………………………………………………………………..39

شکل(2-10): گلوتامین…………………………………………………………………………………………………..39

شکل(2-11): گلیسین……………………………………………………………………………………………………..39

شکل(2-12): هیستیدین………………………………………………………………………………………………….40

شکل(2-13): ایزولوسین…………………………………………………………………………………………………41