مطالعه نظری بر همکنش نانول.له های کربنی دوپه شده با لیتیم و آمینواسیدها در محلول آبی به روش شبیه سازی کامپیوتری

چکیده: اخیرا" کاربردهایی از نانولوله های کربنی مربوط به تکنولوژی زیستی پدیدار شده است. کاربردهایی چون حسگرهای زیستی،انتقال دهنده های پروتئین وdna برای اهداف درمانی بسیار مورد توجه می باشد. نانولوله های کربنی خودشان حلالیت خیلی کمی در محلول های آبی دارند،که این یک سد بزرگ برای کاربردهای بالقوه ی گوناگون آن ها در سیستم های بیو لوژیکی است. عامل دار کردن می تواند باعث افزایش حلالیت نانولوله های کربنی شود و از سوی دیگر شکل هندسی جالب آنها ،خواص الکترونیکی و مکانیکی آن ها را نگه می دارد. نانولوله های کربنی عامل دار شده با آمینو اسید ها و باز های dna برای کاربرد های زیست پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین در این مطالعه برهمکنش آمینو اسیدها با نانولوله های کربنی و تاثیر آن بر حلالیت نانولوله ها را مورد بررسی قرار می دهیم. این تحقیق شامل دو بخش اصلی است: 1) محاسبات مکانیک کوانتوم نانولوله ی کربنی دوپه شده با لیتیم و گلوتامات. یک نانولوله (5,5) بررسی شده و با روش dft/b3lypوbasesset 6-31g* بهینه می شود. سپس ما نانولوله ی دوپه شده با لیتیم و بر همکنش آنها را با گلوتامات را مطالعه می کنیم. محاسبه ی انرژی های بر همکنش پایداری ساختمان مربوطه را تایید می کند. 2) شبیه سازی مونت کارلو کمپلکس نانو لوله های کربنی دوپه شده با لیتیم و آمینو اسید در آب. ابتدا هر قسمت با محاسبات مکانیک کوانتوم مدل سازی شده وسپس به روش شبیه ساز ی مونت کارلو خواص کاربردی آنها در محلول آبی مطالعه می شود. تابع پتانسیل بین مولکولی (tip3)برای مدلسازی مولکولهای آب و اختصاص دادن پارامترهای لنارد – جونز برای کربن،لیتیم و آمینو اسیدها در محاسبات استفاده میشود. محاسبات نشان می دهد که انرژی های حلالیت کمپلکس ها از دو آمینو اسید انتخاب شده با نانولوله های دوپه شده با لیتیم به ترتیب cnt-li- alanin> cnt-li- glutamate>cnt-li می باشد. این نتایج از سوی دیگر برای مطالعه پایداری ساختار مربوطه مفید است محاسبات نشان می دهد که نانولوله های کربنی دوپه شده با لیتیم و آمینو اسید ترکیبات پایدارتری را در آب تولید می کند.بنابراین این آمینواسید می تواند برای عامل دار کردن نانولوله های کربنی مفید باشد. نتایج ما راه را برای اکتشافات تجربی بیشتر از مواد نانو جدید در نانو بیو تکنولوژی هموار می سازد.