Browsing by Author "Caniu Villablanca, Pablo Felipe"
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Item Análisis de la deformación y ruptura de láminas de grafeno.(Universidad de Concepción, 2023) Caniu Villablanca, Pablo Felipe; Wagemann Herrera, EnriqueEl grafeno, un material bidimensional, ha ganado relevancia sustancial en la investigación actual debido a sus propiedades únicas y sus variadas aplicaciones. Entre estas aplicaciones destaca su uso en el transporte de fluidos a través de nanocanales fabricados con este material, lo que ha impulsado investigaciones recientes dirigidas a optimizar esta aplicación mediante análisis detallados en simulaciones de dinámica molecular. Sin embargo, para obtener resultados rigurosos y aplicables a partir de estas simulaciones, es esencial emplear modelos atomísticos que capturen de manera precisa y realista el comportamiento del grafeno. En este trabajo se busca validar un modelo atomístico del grafeno que utiliza el potencial Tersoff en simulaciones de dinámica molecular. A través de este modelo, se generan sistemas de láminas suspendidas de grafeno y sistemas multilaminares de grafeno, los cuales son sometidos a deformaciones a través de microdesplazamientos en simulaciones de dinámica molecular con el fin de determinar sus propiedades elásticas, tales como el módulo elástico y el coeficiente de Poisson. Finalmente, se lleva a cabo una comparación entre las propiedades obtenidas a partir de este modelo y los resultados de simulaciones de dinámica molecular realizadas por otros autores, así como con datos experimentales. Este análisis comparativo permite evaluar la viabilidad y la adecuación del modelo propuesto en la descripción de las propiedades del grafeno en el contexto del transporte de fluidos a través de nanocanales, contribuyendo a la comprensión y optimización de esta aplicación específica.Item Análisis y validación de un modelo molecular de grafeno utilizando potencial Tersoff polarizable mediante simulaciones de dinámica molecular.(Universidad de Concepción, 2024) Caniu Villablanca, Pablo Felipe; Wagemann Herrera, EnriqueEl grafeno es un material bidimensional que ha ganado relevancia en la investigación actual debido a sus propiedades únicas y variadas aplicaciones. Dado que el grafeno es caro y difícil de manejar experimentalmente, las simulaciones computacionales son cruciales para recrear su comportamiento y evaluar sus aplicaciones. Este estudio busca verificar si la adición de efectos de polarización a un potencial tipo Tersoff permite reproducir con suficiente precisión las propiedades elásticas al modelar hojas de grafeno mediante dinámica molecular. Luego, el objetivo principal consiste en analizar y validar un modelo molecular de grafeno utilizando una combinación entre potencial Tersoff y el modelo de osciladores de Drude, resultando en un potencial Tersoff polarizable. Para ello, se generaron sistemas polarizables y no polarizables de grafeno suspendido y multiláminas, que se sometieron a microdesplazamientos en simulaciones de dinámica molecular gracias al software LAMMPS. A partir de estas simulaciones, se extrajeron los datos de tensor de esfuerzos y deformación y se determinaron las propiedades elásticas de cada sistema. Como resultado, para el grafeno polarizable se obtuvo un módulo elástico de 0.950 TPa y un coeficiente de Poisson de 0.070, el modelo también muestra un comportamiento frágil y un esfuerzo de ruptura menor que los obtenibles en sistemas no polarizables. Finalmente, se compararon las propiedades obtenidas de este modelo con resultados experimentales reportados por otros autores. A partir de este análisis comparativo se concluye que las hojas de grafeno parametrizadas mediante potencial Tersoff polarizado es mas flexible al ser sometido a deformaciones dentro de la zona elástica, pero frágil e inestable para mayores deformaciones.