در این پایان نامه به بررسی برهمکنش های بین نانوساختارهای کربنی مختلف و نقش آن در کاربردهایی نظیر نانوحسگرها، رهایش هدفمند دارو و نانونوسانگرهای گیگاهرتزی در بخش هایی جداگانه به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی کلاسیک پرداخته شده است. برای این منظور، نیروها و برهمکنش های داخلی نانوساختار به کمک تابع پتانسیل تجربی ربو محاسبه شده اند. همچنین برهمکنش های بین نانوساختارها که از جنس وندروالس هستند، به کمک تابع پتانسیل لنارد-جونز محاسبه شده اند. برای ثابت نگه داشتن انرژی و دمای سیستم مورد بررسی، از ترموستات نوز-هوور در ترکیب با الگوریتم سرعت-ورلت جهت حل معادلات کلاسیک حرکت نیوتن استفاده شده است. در بخش نانوحسگرها اثر وجود دو گاز نجیب آرگون و کریپتون با نسبت های جرمی مختلف در حضور هوای خشک و خالص و در مجاورت با صفحه ی گرافن کربنی تک لایه روی فرکانس پایه ی ارتعاش گرافن بررسی شده است. در بخش رهایش هدفمند دارو، به منظور بررسی حرکت صلب گونه ی مولکول داروی ضدسرطان سیزپلاتین در داخل نانولوله ی کربنی تک جداره، معادلات دینامیک جسم صلب برای اولین بار وارد معادلات حرکت دینامیک مولکولی گردید و موقعیت بهینه ی مولکول سیزپلاتین در داخل نانولوله با شعاع های مختلف بدست آمده است. در بخش نانونوسانگرها میزان میرایی حرکت نوسانی یک نانونوسانگر بر پایه ی نانولوله ی دوجداره و همچنین تغییرات فرکانس، دمای سیستم و سایر پارامترهای حرکت بر حسب زمان و دامنه ی حرکت نوسانی بررسی شده است. در تمام بخش ها، نتایج بدست آمده با نتایج چاپ شده در تاریخچه ی تحقیقات مقایسه گردیده است که همخوانی قابل قبولی بین آنها مشاهده می شود.