石墨烯和碳纳米结构的多尺度建模:原子化,粗粒度和机器学习方法的进步
Iman Najafipour1, Santanu Chaudhuri1,2
1Department of Chemical Engineering, University of Illinois Chicago Chicago 60607 IL USA inaja@uic.edu santc@uic.edu.
RSC advances
|February 23, 2026
概括
分子模拟是理解石墨烯及其衍生物的关键. 这些方法有助于优化基于石墨烯的材料,用于能源,电子和医学的先进应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算化学计算化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 石墨烯和相关的碳纳米结构表现出卓越的机械,热和电子性能.
- 这些特性推动了储能,过,灵活电子和生物医学系统的应用.
研究的目的:
- 审查基于石墨烯的系统分子模拟的最新进展.
- 突出模拟技术,以探索各种尺度上的材料行为.
主要方法:
- 原子主义分子动力学
- 粗粒度建模的粗粒度建模
- 分散式粒子动力学 散散式粒子动力学
- 机器学习整合机器学习整合
主要成果:
- 模拟技术揭示了对机械变形,缺陷演变,热传输和界面行为的见解.
- 粗粒度模型和力场选择对于准确的模拟至关重要.
- 机器学习提高了计算效率和预测准确度.
结论:
- 分子模拟对于合理设计和优化石墨烯衍生材料是不可或缺的.
- 未来的研究将利用高性能计算和人工智能进行大规模建模.
- 持续的模拟进步将加速新型石墨烯应用的发展.
