Multi-scale approach for prediction of electrical properties of carbon nanotube reinforced polymers
预测碳纳米管增强聚合物电性能的多尺度方法
基本信息
- 批准号:222251336
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2012
- 资助国家:德国
- 起止时间:2011-12-31 至 2015-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The project aims at development and application of a multi-scale computational approach for predictive simulations of electrical conductivity in carbon nanotube reinforced polymers (CNRP), which takes into account the charge transport mechanisms on the atomistic scale and realistic morphology and distributions of carbon nanotubes (CNTs) on the microscopic scale. On the atomic scale, charge transport in CNT/polymer/CNT junctions will be investigated under real environmental conditions. In a combination of classical molecular dynamics (MD) simulations with quantum mechanical description of the respective electronic structure quantitative charge transport data along MD-trajectories will be calculated. The charge transport data will be obtained by using coarse-grained hopping models and non-equilibrium Green´s Function (NEGF) methods. The input data concerning typical alignments and distance distributions of CNTs in realistic microstructures will be obtained in microscopic simulations and the resulting junctions will be subjected to classical atomistic MD simulations to equilibrate relevant CNT/polymer/CNT junctions for electronic structure and electrical transport analyses. On the microscopic scale, representative volume elements will be analyzed with respect to the percolation behavior by varying the mass fraction, degree of dispersion, orientation and tortuosity of CNTs. Based on the contact resistances and tunneling ranges determined at the atomic scale, electrical conductivities will be calculated for realistic microstructures employing the Finite Element Method (FEM).
该项目旨在开发和应用一种多尺度计算方法,用于碳纳米管增强聚合物(CNRP)中电导率的预测模拟,该方法考虑了原子尺度上的电荷传输机制以及碳纳米管的真实形态和分布。在原子尺度上,结合经典分子动力学 (MD) 模拟和量子力学描述,研究 CNT/聚合物/CNT 结中的电荷传输。沿着MD轨迹的各个电子结构定量电荷传输数据将通过使用粗粒度跳跃模型和非平衡格林函数(NEGF)方法来获得关于典型排列和距离的输入数据。真实微观结构中碳纳米管的分布将在微观模拟中获得,所得的结将接受经典的原子MD模拟,以平衡相关的碳纳米管/聚合物/碳纳米管结的电子结构和电传输在微观尺度上,根据在原子尺度、电学上确定的接触电阻和隧道效应,通过改变碳纳米管的质量分数、分散程度、取向和弯曲度来分析代表性体积元素的渗流行为。将采用有限元法 (FEM) 计算实际微观结构的电导率。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A Self Energy Model of Dephasing in Molecular Junctions
分子连接相移的自能模型
- DOI:10.1021/acs.jpcc.6b04185
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:G. Penazzi; A. Pecchia; V. Gupta;T. Frauenheim
- 通讯作者:T. Frauenheim
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Professor Dr. Thomas Frauenheim其他文献
Professor Dr. Thomas Frauenheim的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Professor Dr. Thomas Frauenheim', 18)}}的其他基金
Atomistic Design of Thermal and Electrical Transport in Materials with Dislocations: From High Power Electronics to Thermoelectrics
位错材料中热电传输的原子设计:从高功率电子到热电
- 批准号:
429844621 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Defect calculations in Ga-based semiconductors using optimal hybrid functionals
使用最佳混合函数计算镓基半导体中的缺陷
- 批准号:
394149042 - 财政年份:2018
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Charge transport modelling in silicon ultra-scaled devices with native oxide (SINOXI)
具有原生氧化物的硅超尺度器件中的电荷传输建模 (SINOXI)
- 批准号:
330000412 - 财政年份:2017
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Theoretical investigations of surface modifications and doping of semiconductor nanowire structures
半导体纳米线结构表面修饰和掺杂的理论研究
- 批准号:
213674385 - 财政年份:2012
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
Coordination action in the Priority Program 1243
优先计划 1243 中的协调行动
- 批准号:
25002279 - 财政年份:2006
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
BITT - Bremen Initiative on Time-dependent Transport: Atomistic approaches towards photo-induced quantum transport dynamics across single molecules
BITT - 不来梅时间依赖性传输倡议:跨单分子光诱导量子传输动力学的原子方法
- 批准号:
25002299 - 财政年份:2006
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Excited state dynamics in the early stages of the bR and Rh photocycle
bR 和 Rh 光循环早期的激发态动力学
- 批准号:
15499286 - 财政年份:2005
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
Molekulares Design von Nanohybridmembranen für Brennstoffzell-Anwendungen
用于燃料电池应用的纳米杂化膜的分子设计
- 批准号:
16442274 - 财政年份:2005
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Atomic Structure, electronic, optical and electrical properties of freestanding, passivated, and functionalized semiconductor nanowires
独立、钝化和功能化半导体纳米线的原子结构、电子、光学和电学特性
- 批准号:
5429399 - 财政年份:2004
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Entwicklung von Multiskalenmethoden für die Simulation von Polymer/Flüssig-Feststoff-Hybridgrenzflächen
开发用于模拟聚合物/液固混合界面的多尺度方法
- 批准号:
5406268 - 财政年份:2003
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
相似国自然基金
基于模块化多电平换流器技术的大规模锂电储能系统能量管控理论与方法研究
- 批准号:62303017
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
面向动态增效的大规模双馈风电机组群多机协调优化控制方法研究
- 批准号:52307052
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于多源知识融合的大规模定日镜集群主动协同优化控制方法
- 批准号:62373067
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
大规模物联网多协作绿色信息感知和智慧响应决策一体化方法研究
- 批准号:62371149
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
大规模场景下基于WiFi嗅探和视觉的多模态人群分析方法研究
- 批准号:62262046
- 批准年份:2022
- 资助金额:35 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
Collaborative Research: RAPID: A multi-scale approach to predicting coral disease spread: leveraging an outbreak on coral-dense isolated reefs
合作研究:RAPID:预测珊瑚疾病传播的多尺度方法:利用珊瑚密集的孤立礁石的爆发
- 批准号:
2316579 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
DMS/NIGMS 1: Multiscale modeling of Notch signaling during long-range lateral inhibition
DMS/NIGMS 1:长程侧向抑制期间 Notch 信号传导的多尺度建模
- 批准号:
10797357 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Extending experimental evolutionary game theory in cancer in vivo to enable clinical translation: integrating spatio-temporal dynamics using mathematical modeling
扩展癌症体内实验进化博弈论以实现临床转化:使用数学建模整合时空动力学
- 批准号:
10662098 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Collaborative Research: RUI: Exploring early metazoan reef evolution through a multi-scale approach
合作研究:RUI:通过多尺度方法探索早期后生动物礁演化
- 批准号:
2233727 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: NeTS: Medium: An Integrated Multi-Time Scale Approach to High-Performance, Intelligent, and Secure O-RAN based NextG
合作研究:NeTS:Medium:基于 NextG 的高性能、智能和安全 O-RAN 的集成多时间尺度方法
- 批准号:
2312448 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant