Forskare från Higher School of Theoretical Mechanics vid Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU) och Tel Aviv University föreslog ett nytt tillvägagångssätt för att förbättra effektiviteten av matematisk modellering av processerna i material i nanoskala. Det är väsentligt för den fortsatta utvecklingen av nanoteknik. Resultaten presenteras i en artikel publicerad i Q1-tidskriften Mekanik Forskningskommunikation .

Forskarna undersökte enskikts molybdendisulfid (SLMoS ₂ ). Detta är ett tvådimensionellt material med ett stort antal lovande applikationer, såsom miniatyrsensorer, nanoenheter, etc. Vanligtvis, metoder för beräkningsmekanik används för att designa tekniska enheter. Dock, på nanoskala är sådana metoder antingen inte giltiga eller för tidskrävande. Forskare föreslog att kombinera atomerna i SLMoS ₂ in i de imaginära stela kornen.

"Lagarna för växelverkan mellan kornen anpassades för att uppfylla de elastiska egenskaperna hos det ursprungliga kristallgittret. Antalet bindningar mellan kornen är mycket mindre än de mellan atomerna i samma del av ett kristallgitter. Som ett resultat, beräkningarna med korn är mycket snabbare än med atomer, sade alumnerna vid St. Petersburg Polytechnic University, Dr Igor Berinskii, universitetslektor vid Tel Aviv University, och Dr. Artem Panchenko, postdoktor vid TAU.

Dr. Ekaterina Podolskaya, docent vid Högre skolan för teoretisk mekanik SPbPU, tillägger:"Med vår metod, beräkningarna blev enklare, vilket ger en möjlighet att förutsäga det mekaniska svaret på spänningar och att studera dess brottmekanism. Detta är viktigt för ytterligare tillämpningar av detta material inom nanoteknik."

I nästa serie beräkningsexperiment, den vetenskapliga gruppen planerar att introducera deformerbara korn. Det kommer att hjälpa till att korrekt beräkna inte bara små utan också stora deformationer i materialet. Enligt forskare, det föreslagna tillvägagångssättet kan vidare användas för andra lagar för atomär interaktion och olika typer av korn.