RU2618444C2 - Device for simulating carbon nanotubes and nanocones - Google Patents
Device for simulating carbon nanotubes and nanocones Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618444C2 RU2618444C2 RU2015135623A RU2015135623A RU2618444C2 RU 2618444 C2 RU2618444 C2 RU 2618444C2 RU 2015135623 A RU2015135623 A RU 2015135623A RU 2015135623 A RU2015135623 A RU 2015135623A RU 2618444 C2 RU2618444 C2 RU 2618444C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holes
- plate
- row
- clamps
- centers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
Abstract
Description
Изобретение относится к учебным наглядным пособиям, предназначенным для демонстрационных целей, а также к научным приборам, предназначенным для визуализации пространственного строения или структуры кристаллических веществ, а именно к устройству для моделирования углеродных нанотрубок и наноконусов.The invention relates to educational visual aids intended for demonstration purposes, as well as to scientific instruments designed to visualize the spatial structure or structure of crystalline substances, and in particular to a device for modeling carbon nanotubes and nanocones.
Принципиально моделирование углеродных нанотрубок и наноконусов может быть осуществлено с помощью любых известных устройств для моделирования кристаллических структур, в частности, описанных в патентах: Великобритании №1144851, опубл. 12.03.1969 [1]; Японии №2642910 [2] (опубл. 20.08.1997); США №4014110 (опубл. 29.03.1977) [3]. Устройства по этим патентам являются так называемыми моделями "открытого" типа (подразделение моделей на два типа - "закрытые" и "открытые" - произведено в работе: Deane К. Smith. Bibliography on Molecular and Crystal Structure Models. U.S. department of commerce. National bureau of standards. National Bureau of Standards Monograph 14. Issued May 20, 1960 [4]). В моделях "открытого" типа, к которым относятся модели [1-3], элементы, имитирующие атомы или ионы, образующие кристалл, имеют такие размеры и размещены на таких расстояниях друг от друга, которые позволяют свободно наблюдать их относительное расположение и измерять расстояния между ними и углы между линиями, их соединяющими. Это обстоятельство является важным преимуществом моделей "открытого" типа.Fundamentally, the modeling of carbon nanotubes and nanocones can be carried out using any known device for modeling crystal structures, in particular, described in patents: UK No. 1144851, publ. 03/12/1969 [1]; Japan No. 2642910 [2] (publ. 08.20.1997); USA No. 4014110 (publ. 03/29/1977) [3]. Devices according to these patents are the so-called “open” type models (the division of the models into two types - “closed” and “open” - is made by: Deane C. Smith. Bibliography on Molecular and Crystal Structure Models. US department of commerce. National bureau of standards. National Bureau of Standards Monograph 14. Issued May 20, 1960 [4]). In the "open" type models, which include models [1-3], the elements imitating the atoms or ions forming the crystal are of such sizes and are placed at such distances from each other that allow you to freely observe their relative location and measure the distance between them and the angles between the lines connecting them. This fact is an important advantage of the "open" type models.
Общей особенностью моделей данного типа является необходимость использования элементов, имитирующих атомы, и средств, обеспечивающих пространственную фиксацию этих элементов, с соблюдением их требуемого взаимного расположения. Это обусловливает конструктивную сложность таких моделей, с которой связаны и трудности технологического характера при их изготовлении.A common feature of models of this type is the need to use elements that mimic atoms, and tools that provide spatial fixation of these elements, in compliance with their desired relative position. This leads to the structural complexity of such models, which are associated with technological difficulties in their manufacture.
Более удобны в этом отношении модель по патенту РФ на изобретение №2494466 (опубл. 27.09.2013) [5] и основанные на том же принципе модели по патенту РФ на изобретение №2494467 (опубл. 29.09.2013) [6] и патентам РФ на полезные модели №119504 (опубл. 20.08.2012) [7] и №119505 (опубл. 20.08.2012) [8]. В устройствах по этим патентам для размещения элементов, имитирующих атомы, используются прозрачные пластины. В патентах [5]-[8] описано применение устройств, имеющих такую конструкцию, в том числе и для моделирования углеродных нанотрубок. Элементы, имитирующие атомы, в частности атомы углерода в модели углеродной наноструктуры, в виде шариков или пары шаровых сегментов, размещены на нескольких параллельных плоских прозрачных пластинах, имитирующих плоскости, в которых расположены центры атомов моделируемой наноструктуры. Подобные устройства применимы и для моделирования углеродных наноконусов.Models according to the RF patent for the invention No. 2494466 (publ. 09/27/2013) [5] and based on the same principle models according to the RF patent for the invention No. 2494467 (publ. 09/29/2013) [6] and the RF patents are more convenient in this respect for utility models No. 119504 (publ. 08/20/2012) [7] and No. 119505 (publ. 08/20/2012) [8]. In the devices of these patents, transparent plates are used to accommodate elements simulating atoms. Patents [5] - [8] describe the use of devices having such a design, including for modeling carbon nanotubes. Elements imitating atoms, in particular carbon atoms in a carbon nanostructure model, in the form of balls or a pair of spherical segments, are placed on several parallel flat transparent plates imitating planes in which the centers of atoms of the simulated nanostructure are located. Similar devices are also applicable for modeling carbon nanocones.
Такие устройства более технологичны и вместе с тем более наглядны, чем модели [1-3], и допускают несложную сборку и разборку непосредственно лицами, их использующими. Однако и эти устройства при моделировании с их помощью углеродных нанотрубок оказываются недостаточно удобными. Представляет практический интерес быстрое получение модели, наглядно отображающей последствия изменения параметров нанотрубки. Однако изменение параметров моделируемой нанотрубки при использовании подхода по патентам [5-8] требует изготовления нового набора пластин и разделительных элементов, позволяющих расположить эти пластины относительно друг друга требуемым образом, причем даже проектирование таких пластин и элементов при сохранении используемого в патентах [5-8] принципа оказывается нетривиальной задачей. С еще большими трудностями может быть связано моделирование углеродных наноконусов.Such devices are more technologically advanced and at the same time more visual than models [1-3], and allow simple assembly and disassembly directly by persons using them. However, even these devices when modeling with their help carbon nanotubes are not convenient enough. It is of practical interest to quickly obtain a model that visually displays the consequences of a change in the parameters of a nanotube. However, changing the parameters of the simulated nanotube when using the patent approach [5-8] requires the manufacture of a new set of plates and separation elements, allowing these plates to be positioned relative to each other in the required manner, even designing such plates and elements while retaining the one used in patents [5-8 ] principle is a non-trivial task. Simulation of carbon nanocones can be associated with even greater difficulties.
Техническое решение, использующее принцип моделирования по патенту РФ [5], наиболее близко к изобретению, предназначенному для моделирования углеродных нанотрубок и наноконусов.The technical solution using the principle of modeling according to the patent of the Russian Federation [5] is closest to the invention intended for modeling carbon nanotubes and nanocones.
Изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в обеспечении большей простоты изготовления и использования устройства, а также в обеспечении его универсальности при моделировании как углеродных нанотрубок, так и углеродных наноконусов, и легкой трансформируемости при изменении параметров моделируемых углеродных нанотрубок и наноконусов. Ниже при раскрытии сущности изобретения и рассмотрении частных случаев и примеров конкретного выполнения и использования устройства могут быть названы и другие виды достигаемого технического результата.The invention is aimed at achieving a technical result, which consists in providing greater ease of manufacture and use of the device, as well as in ensuring its versatility in modeling both carbon nanotubes and carbon nanocones, and easy transformability when changing the parameters of simulated carbon nanotubes and nanocones. Below, when disclosing the essence of the invention and considering particular cases and examples of specific performance and use of the device, other types of achieved technical result can be named.
Предлагаемое устройство для моделирования углеродных нанотрубок и наноконусов, как и наиболее близкое к нему известное, содержит прозрачную пластину и элементы, имитирующее атомы углерода.The proposed device for modeling carbon nanotubes and nanocones, as well as the closest known to it, contains a transparent plate and elements that simulate carbon atoms.
Для достижения указанного выше технического результата в предлагаемом устройстве, в отличие от наиболее близкого к нему известного, указанная прозрачная пластина выполнена из гибкого материала с возможностью свертывания ее в трубку или конус, а элементами, имитирующими атомы углерода, являются выполненные в указанной пластине круглые отверстия одинакового диаметра. При этом указанные отверстия образуют множество параллельных рядов, сгруппированных в пары таким образом, что в каждой паре рядов центры любых двух соседних отверстий одного ряда и ближайших к ним отверстий другого ряда находятся в вершинах прямоугольника. Диагональ последнего в два раза превышает расстояние между центрами ближайших друг к другу отверстий разных рядов одной и той же пары, а центры отверстий соседних друг с другом рядов разных пар находятся на прямых, расстояние между которыми равно четверти длины упомянутой диагонали. Центры отверстий любого ряда расположены относительно центров отверстий ближайшего к нему ряда соседней пары со сдвигом вдоль линии ряда на расстояние, равное половине расстояния между центрами соседних отверстий одного и того же ряда. Помимо указанной пластины, изготовленной из гибкого материала, предлагаемое устройство содержит, по меньшей мере, два съемных фиксатора для сохранения формы поверхности, которая образуется при свертывании указанной пластины в трубку или конус с наложением друг на друга разных частей этой пластины до достижения совмещения указанных круглых отверстий, расположенных в этих налагаемых друг на друга разных частях указанной пластины, и получения периодического двумерного рисунка, образуемого совмещенными отверстиями на цилиндрической или конической поверхности. По меньшей мере, один из указанных съемных фиксаторов содержит элемент для введения в два из указанных совпавших отверстий пластины с образованием оси для обеспечения возможности взаимной прокрутки вокруг нее совмещенных частей указанной пластины после установки этого съемного фиксатора и до установки следующего.To achieve the above technical result in the proposed device, in contrast to the closest known to it, the specified transparent plate is made of flexible material with the possibility of rolling it into a tube or cone, and elements imitating carbon atoms are round holes of the same made in the specified plate diameter. Moreover, these holes form many parallel rows, grouped in pairs so that in each pair of rows the centers of any two adjacent holes of one row and the holes of the other row closest to them are at the vertices of the rectangle. The diagonal of the latter is twice the distance between the centers of the holes closest to each other of different rows of the same pair, and the centers of the holes of adjacent rows of different pairs are on straight lines, the distance between which is a quarter of the length of the mentioned diagonal. The centers of the holes of any row are located relative to the centers of the holes of the next row of the adjacent pair with a shift along the row line by a distance equal to half the distance between the centers of neighboring holes of the same row. In addition to the specified plate made of flexible material, the proposed device contains at least two removable retainers to maintain the shape of the surface, which is formed when the specified plate is rolled into a tube or cone with different parts of this plate superimposed on each other until these round holes are aligned located in these superimposed on different parts of the specified plate, and obtain a periodic two-dimensional pattern formed by aligned holes on a cylindrical or conical surface. At least one of said removable locks comprises an element for inserting an axis into two of said coincident hole holes to form an axis so that the combined parts of said plate scroll around it after installing this removable lock and before installing the next one.
Моделирование углеродной нанотрубки или углеродного наноконуса с помощью предлагаемого устройства осуществляется путем свертывания указанной прозрачной пластины, выполненной из гибкого материала, в трубку или конус до достижения совпадения двух пар отверстий, принадлежащих наложенным друг на друга частям пластины, с последующим закреплением ее в нужном состоянии с помощью съемных фиксаторов (выбор этих пар отверстий, зависящий от параметров моделируемых углеродной нанотрубки или углеродного наноконуса, будет описан ниже).Modeling a carbon nanotube or carbon nanocone using the proposed device is carried out by rolling the specified transparent plate made of flexible material into a tube or cone until two pairs of holes belonging to the superimposed parts of the plate coincide, followed by fixing it in the desired state using removable clamps (the choice of these pairs of holes, depending on the parameters of the simulated carbon nanotube or carbon nanocone, will be described below).
Сначала свертывание осуществляют до достижения совпадения отверстий первой их упомянутых пар и устанавливают фиксатор, имеющий элемент для введения в два совпавших отверстия. Этим достигается невозможность взаимного поступательного перемещения наложенных друг на друга частей гибкой прозрачной пластины в сочетании с возможностью взаимной прокрутки частей пластины вокруг оси, образуемой упомянутым элементом. Затем осуществляют указанную прокрутку до достижения совпадения отверстий второй пары и устанавливают второй фиксатор. В частном случае он может быть таким же, как первый, и его устанавливают в этой второй паре отверстий. При ином выполнении второго фиксатора, когда он не имеет элемента для введения в совпадающие отверстия (например, он может быть выполнен в виде пружинного зажима, обеспечивающего взаимную неподвижность наложенных одна на другую частей пластины), его устанавливают таким образом, чтобы совпадение отверстий второй пары было сохранено. Двух фиксаторов достаточно для сохранения требуемой цилиндрической или конической формы пластины, но в зависимости от предпочтений пользователя могут быть применены и фиксаторы в количестве более двух.First, coagulation is carried out until the holes of the first of said pairs coincide, and a latch is installed having an element for insertion into two coincident holes. This ensures the impossibility of mutual translational movement of the superimposed parts of the flexible transparent plate in combination with the possibility of mutual scrolling of the plate parts around the axis formed by the said element. Then carry out the specified scroll to achieve a match of the holes of the second pair and establish a second latch. In the particular case, it can be the same as the first, and it is installed in this second pair of holes. In another embodiment of the second latch, when it does not have an element for insertion into the matching holes (for example, it can be made in the form of a spring clip providing mutual immobility of the parts of the plate superimposed on one another), it is set so that the holes of the second pair coincide saved. Two clamps are sufficient to maintain the desired cylindrical or conical shape of the plate, but depending on the user's preferences, clamps in an amount of more than two can be used.
Как видно из изложенного, устройство не содержит специальных объемных элементов, имитирующих атомы углерода. В этом нет необходимости, поскольку все атомы являются атомами одного и того же элемента и поэтому отсутствует необходимость в их дифференциации, а круглые отверстия в свернутой пластине, состояние которой зафиксировано, могут имитировать не только места расположения атомов, но и сами атомы. Благодаря этому достигается дополнительное упрощение как конструкции и технологии изготовления устройства, так и его использования: нет необходимости не только изготавливать, но и устанавливать на пластине объемные элементы, имитирующие атомы. Более того, отсутствие таких элементов в модели, полученной после свертывания пластины, улучшает условия ее осмотра в любом ракурсе, не затрудняя осмотр объемными элементами, имитирующими атомы.As can be seen from the foregoing, the device does not contain special volumetric elements that mimic carbon atoms. This is not necessary, since all atoms are atoms of the same element and therefore there is no need for their differentiation, and round holes in a rolled plate, the state of which is fixed, can imitate not only the locations of the atoms, but also the atoms themselves. Due to this, additional simplification of both the design and manufacturing technology of the device and its use is achieved: there is no need not only to manufacture, but also to install volumetric elements imitating atoms on the plate. Moreover, the absence of such elements in the model obtained after folding of the plate improves the conditions for its inspection from any angle, without complicating the inspection by volume elements imitating atoms.
Один и тот же экземпляр устройства позволяет осуществлять моделирование нанотрубки или наноконуса с самыми различными параметрами и производить простое трансформирование модели при переходе от одних параметров к другим. Свертывание пластины в трубку или конус и дальнейшие действия для получения модели с нужными параметрами легко осуществляется после несложного обучения любым лицом, владеющим знаниями о геометрическом смысле параметров углеродной нанотрубки или наноконуса.One and the same device instance allows you to simulate a nanotube or nanocone with a wide variety of parameters and perform simple transformation of the model when moving from one parameter to another. Coagulation of the plate into a tube or cone and further steps to obtain a model with the necessary parameters is easily carried out after simple training by any person who has knowledge of the geometric meaning of the parameters of a carbon nanotube or nanocone.
Съемный фиксатор в простейшем случае может содержать указанный элемент для введения в два совпадающих отверстия пластины, выполненный в виде стержня с винтовой канавкой. Этот стержень может быть снабжен головкой или буртиком, что делает пользование фиксатором более удобным.The removable latch in the simplest case may contain the specified element for insertion into two matching holes of the plate, made in the form of a rod with a helical groove. This rod can be equipped with a head or shoulder, which makes the use of the latch more convenient.
В другом частном случае съемный фиксатор содержит два прижима, предназначенных для размещения на противоположных сторонах совмещенных частей указанной пластины в месте расположения двух совпавших отверстий и выполненных с возможностью взаимного магнитного притяжения и механического контакта друг с другом посредством имеющегося, по меньшей мере, у одного прижима выступа, являющегося упомянутым выше элементом для введения в два из совпавших отверстий пластины.In another particular case, the removable lock contains two clamps designed to be placed on opposite sides of the aligned parts of the specified plate at the location of two coincident holes and made with the possibility of mutual magnetic attraction and mechanical contact with each other by means of at least one clip of the protrusion being the aforementioned element for insertion into two of the coincident plate openings.
Каждый из двух прижимов съемного фиксатора может быть выполнен в виде цилиндра или шарового сегмента, а указанный выступ, который имеет, по меньшей мере, один из прижимов, расположен со стороны плоского основания этих цилиндра или шарового сегмента.Each of the two clamps of the removable lock can be made in the form of a cylinder or a spherical segment, and the specified protrusion, which has at least one of the clamps, is located on the flat base of these cylinders or spherical segments.
В частном случае указанные цилиндр или шаровой сегмент выполнены из немагнитного материала. При этом каждый прижим снабжен указанным выступом, образованным цилиндрическим постоянным магнитом, установленным (например, на клею) на плоском основании цилиндра или шарового сегмента, причем магниты обоих прижимов имеют направления намагничивания, при которых возможна встречная взаимная ориентация их противоположных полюсов при размещении прижимов на гибкой прозрачной пластине.In the particular case of the specified cylinder or ball segment made of non-magnetic material. Moreover, each clamp is provided with a specified protrusion formed by a cylindrical permanent magnet mounted (for example, on glue) on the flat base of a cylinder or a spherical segment, and the magnets of both clamps have magnetization directions in which the opposite orientation of their opposite poles is possible when placing the clamps on a flexible transparent plate.
В другом частном случае один из указанных цилиндров или шаровых сегментов выполнен из немагнитного материала и имеет выступ, образованный постоянным магнитом, установленным на плоском основании этого цилиндра или шарового сегмента, а другой цилиндр или шаровой сегмент выполнен из магнитно-мягкого материала и не имеет выступа. Упомянутый магнит предпочтительно имеет цилиндрическую форму.In another particular case, one of these cylinders or spherical segments is made of non-magnetic material and has a protrusion formed by a permanent magnet mounted on the flat base of this cylinder or spherical segment, and the other cylinder or spherical segment is made of soft magnetic material and does not have a protrusion. Said magnet is preferably cylindrical in shape.
Еще в одном частном случае каждый из прижимов съемного фиксатора выполнен в виде постоянного магнита или из немагнитного материала со вставкой в виде постоянного магнита. При этом магниты обоих прижимов имеют направления намагничивания, обеспечивающие возможность встречной взаимной ориентации их противоположных полюсов при размещении прижимов на указанной пластине. Предпочтительной формой вставки является цилиндрическая.In another particular case, each of the clamps of the removable lock is made in the form of a permanent magnet or non-magnetic material with an insert in the form of a permanent magnet. In this case, the magnets of both clamps have magnetization directions, providing the possibility of counter-mutual orientation of their opposite poles when placing clamps on the specified plate. The preferred form of the insert is cylindrical.
Возможно и такое выполнение съемного фиксатора, при котором один из прижимов выполнен в виде постоянного магнита или из немагнитного материала со вставкой в виде постоянного магнита, а другой прижим выполнен либо целиком из магнитно-мягкого материала либо из немагнитного материала со вставкой в виде постоянного магнита. В этом случае в прижиме, содержащем вставку, указанный выступ может быть образован частью вставки, которая предпочтительно имеет форму цилиндра.It is also possible to make a removable latch in which one of the clamps is made in the form of a permanent magnet or non-magnetic material with an insert in the form of a permanent magnet, and the other clamp is made either entirely of soft magnetic material or non-magnetic material with an insert in the form of a permanent magnet. In this case, in the clip containing the insert, said protrusion may be formed by a part of the insert, which preferably has the shape of a cylinder.
Некоторые из описанных выше случаев допускают, в частности, выполнение съемного фиксатора, при котором он содержит монолитные прижимы с выступами. При этом оба прижима или только один из них являются магнитами. В последнем случае второй прижим выполнен целиком из магнитно-мягкого материала.Some of the cases described above allow, in particular, the implementation of a removable latch, in which it contains monolithic clamps with protrusions. In this case, both clamps or only one of them are magnets. In the latter case, the second clamp is made entirely of soft magnetic material.
Описанные формы выполнения съемных фиксаторов, не охватывающие многих других возможных частных случаев, обеспечивают свободу выбора, которым располагает и может воспользоваться изготовитель, в зависимости от собственных предпочтений и технологических возможностей.The described forms for making removable clips, not covering many other possible special cases, provide the freedom of choice that the manufacturer has and can use, depending on his own preferences and technological capabilities.
Для дополнительного упрощения пользования устройством при свертывании пластины при получении моделей наноконусов и нанотрубок с заданными индексами хиральности на указанной прозрачной пластине могут быть выполнены риски, соответствующие осям прямолинейной косоугольной системы координат. При этом одна из осей системы координат направлена вдоль прямой, на которой расположены центры круглых отверстий левого ряда одной из указанных пар рядов указанных отверстий, а другая проходит через центр одного из таких отверстий и центр ближайшего находящегося справа и выше отверстия более близкого ряда соседней пары.To further simplify the use of the device when rolling the plate when receiving models of nanoconuses and nanotubes with given chirality indices, risks can be performed on the specified transparent plate corresponding to the axes of a rectilinear oblique coordinate system. In this case, one of the axes of the coordinate system is directed along a straight line on which the centers of the circular holes of the left row of one of the indicated pairs of rows of these holes are located, and the other passes through the center of one of these holes and the center of the nearest hole located to the right and above the closer row of the neighboring pair.
Еще большее упрощение пользования устройством может быть достигнуто, если вдоль указанных осей и параллельных им осей возле круглых отверстий, имеющих целочисленные значения координат центров в указанной прямолинейной косоугольной системе, расположить нестирающиеся надписи значений указанных координат. При этом единичному значению длины в указанной системе координат соответствует расстояние между центрами ближайших друг к другу круглых отверстий одного и того же ряда.An even greater simplification of the use of the device can be achieved if along the indicated axes and axes parallel to them near round holes having integer values of the coordinates of the centers in the specified rectilinear oblique system, arrange indelible labels of the values of the specified coordinates. In this case, a unit length in the indicated coordinate system corresponds to the distance between the centers of the nearest round holes of the same row.
При изготовлении прозрачной пластины это расстояние в целях повышения наглядности получаемых моделей может быть выбрано, например, таким, что при выражении его в сантиметрах оно численно равно расстоянию между атомами углерода, выраженному в ангстремах. При этом одновременное использование нескольких одинаковых экземпляров устройства позволяет визуально сравнивать структуру и соотношение размеров, расстояний и углов в нескольких смоделированных углеродных нанотрубках или наноконусах, имеющих разные параметры.In the manufacture of a transparent plate, this distance in order to increase the visibility of the resulting models can be chosen, for example, such that when expressed in centimeters it is numerically equal to the distance between carbon atoms, expressed in angstroms. In this case, the simultaneous use of several identical instances of the device allows you to visually compare the structure and the ratio of sizes, distances and angles in several simulated carbon nanotubes or nanocones with different parameters.
Изобретение иллюстрируется чертежами и фотографиями, на которых представлены:The invention is illustrated by drawings and photographs, which show:
- на фиг. 1 - изображение фрагмента прозрачной выполненной из гибкого материала пластины с круглыми отверстиями в исходном плоском состоянии;- in FIG. 1 is an image of a fragment of a transparent plate made of flexible material with round holes in the initial flat state;
- на фиг. 2 - иллюстрация определения совмещаемых отверстий прозрачной выполненной из гибкого материала пластины для получения моделей нанотрубки или наноконуса;- in FIG. 2 - illustration of the definition of compatible holes of a transparent plate made of flexible material to obtain models of a nanotube or nanocone;
- на фиг. 3 - иллюстрация определения совмещаемых отверстий при свертывании прозрачной выполненной из гибкого материала пластины для получения модели нанотрубки с индексами хиральности (5,0);- in FIG. 3 - illustration of the definition of aligned holes when rolling a transparent plate made of flexible material to obtain a nanotube model with chirality indices (5.0);
- на фиг. 4 - иллюстрация совмещаемых отверстий при свертывании прозрачной выполненной из гибкого материала пластины для получения модели наноконуса с углом развертки ϕ=120°, что соответствует углу при вершине наноконуса α=38,9°;- in FIG. 4 - illustration of the aligned holes when rolling a transparent plate made of flexible material to obtain a nanocone model with a sweep angle ϕ = 120 °, which corresponds to the angle at the tip of the nanocone α = 38.9 °;
- на фиг. 5 и 6 - фотографии моделей нанотрубки с индексами хиральности (5,0) и наноконуса с углом развертки (ϕ=120°), полученных с использованием операций, иллюстрируемых соответственно фиг. 3 и 4;- in FIG. 5 and 6 are photographs of nanotube models with chirality indices (5.0) and nanocone with a sweep angle (ϕ = 120 °) obtained using the operations illustrated in FIG. 3 and 4;
- на фиг. 7А, Б - примеры выполнения съемного фиксатора, содержащего прижимы с выступами, образуемыми прикрепленными магнитами;- in FIG. 7A, B are examples of the implementation of a removable retainer containing clamps with protrusions formed by attached magnets;
- на фиг. 8А-З - примеры выполнения съемного фиксатора, содержащего прижимы с выступами, образуемыми вставками в виде магнитов или из магнитно-мягкого материала;- in FIG. 8A-3 are examples of the implementation of a removable retainer containing clamps with protrusions formed by inserts in the form of magnets or of magnetically soft material;
- на фиг. 9А, Б - примеры выполнения съемного фиксатора, содержащего монолитные прижимы с выступами;- in FIG. 9A, B are examples of the implementation of a removable retainer containing monolithic clips with protrusions;
- на фиг. 10 - пример выполнения съемного фиксатора, содержащего элемент для введения в два совпадающих отверстия пластины в виде стержня с винтовой канавкой;- in FIG. 10 is an example of the implementation of a removable retainer containing an element for insertion into two matching holes of the plate in the form of a rod with a helical groove;
- на фиг. 11 - схематическое изображение (вид с торца) свернутой в трубку прозрачной выполненной из гибкого материала пластины с установленным на ней съемным фиксатором;- in FIG. 11 is a schematic view (end view) of a transparent plate made of a flexible material rolled up into a tube with a removable latch installed on it;
- на фиг. 12 - изображение предлагаемого устройства в исходном состоянии.- in FIG. 12 is an image of the proposed device in its original state.
В предлагаемом устройстве для моделирования углеродных нанотрубок и наноконусов по фиг. 1 прозрачная выполненная из гибкого материала пластина 50 имеет круглые отверстия одинакового диаметра, имитирующие как места расположения атомов углерода, так и сами атомы.In the proposed device for modeling carbon nanotubes and nanocones of FIG. 1, a
В исходном состоянии, предшествующем получению модели углеродной нанотрубки или углеродного наноконуса с помощью предлагаемого устройства, указанная пластина имеет плоскую форму. В дальнейшем тексте настоящего описания эта пластина может называться гибкой прозрачной пластиной, а также в зависимости от контекста гибкой пластиной, прозрачной пластиной или просто пластиной. Для различения обозначений, используемых только в данном описании, и обозначений, которые могут присутствовать на реальной пластине, последние на фиг. 1-4 представлены жирным курсивом, а первые - обычным прямым шрифтом.In the initial state, prior to obtaining a model of a carbon nanotube or carbon nanocone using the proposed device, the specified plate has a flat shape. In the further text of the present description, this plate may be called a flexible transparent plate, and also depending on the context of a flexible plate, a transparent plate, or simply a plate. To distinguish the designations used only in this description and the designations that may be present on a real plate, the latter in FIG. Figures 1-4 are shown in bold italics, and the former in plain text.
Круглые отверстия пластины 50 образуют множество параллельных рядов, сгруппированных в пары (на фиг. 1 шесть таких пар обозначены А, Б, В, Г, Д, Е). Расположение круглых отверстий таково, что в каждой паре рядов центры любых двух соседних круглых отверстий одного ряда и ближайших к ним круглых отверстий другого ряда находятся в вершинах прямоугольника, диагональ которого в два раза превышает расстояние между ближайшими друг к другу круглыми отверстиями разных рядов одной и той же пары. Примерами таких прямоугольников являются прямоугольники 1 и 2 соответственно для пар А и Б рядов. Упомянутые диагональ прямоугольника 1 и расстояние между ближайшими друг к другу круглыми отверстиями разных рядов пары А, которой принадлежит прямоугольник 1, обозначены соответственно D и L. Центры круглых отверстий соседних друг с другом рядов разных пар находятся на прямых, расстояние между которыми равно четверти длины диагонали D указанного прямоугольника. На фиг. 1 таким расстоянием является расстояние S между прямыми 3 и 4, на которых лежат соответственно центры круглых отверстий правого ряда пары А и левого ряда пары Б. С учетом сказанного S=D/4=L/2. Очевидно, что при сформулированных условиях расстояния между центрами любых двух соседних круглых отверстий в любом ряду любой пары одинаковы. При этом центры круглых отверстий любого ряда расположены относительно центров круглых отверстий ближайшего к нему ряда соседней пары со сдвигом вдоль линии ряда на расстояние, равное половине расстояния между центрами соседних круглых отверстий одного и того же ряда. Так, например, расстояние по вертикали между центрами ближайших друг к другу круглых отверстий правого ряда пары А и левого ряда пары Б, показанное на фиг. 1 как расстояние по вертикали между верхними сторонами прямоугольников 1 и 2, равно h=Н/2, где Н - показанная на фиг. 1 высота прямоугольника 1, одинаковая для него и прямоугольника 2, а также всех других аналогичных прямоугольников, не показанных на чертеже. В итоге после изготовления пластины в соответствии с приведенным описанием можно заметить, что она выложена правильными образующими периодический рисунок шестиугольниками с длиной стороны L, в вершинах которых расположены центры круглых отверстий. При этом оказывается, что расстояние между центрами любых двух ближайших друг к другу круглых отверстий равно L.The circular openings of the
При свертывании гибкой пластины 50 в трубку или конус она должна быть закреплена в достигнутом положении с помощью съемных фиксаторов. Фиксаторы устанавливают на пластину после ее свертывания таким образом, чтобы были сохранены в совмещенном положении хотя бы по два отверстия, принадлежащих двум частям пластины, накладываемым друг на друга при свертывании. Конструкция съемных фиксаторов и выбор отверстий, в которые они должны быть установлены, будут описаны ниже.When folding the
Пластина с описанным выполнением в ней круглых отверстий в исходном плоском состоянии может рассматриваться как модель графена.A plate with the described embodiment of round holes in it in the initial flat state can be considered as a model of graphene.
На пластине могут быть выполнены риски, аналогичные показанным на фиг. 1 рискам 5 и 6. Они соответствуют осям прямолинейной косоугольной системы координат; одна из осей направлена вдоль прямой, на которой расположены центры круглых отверстий левого ряда одной (любой) из указанных пар рядов, а другая проходит через центр одного из таких отверстий и центр ближайшего находящегося справа и выше отверстия более близкого ряда соседней пары. Непосредственно на первой оси расположены центры круглых отверстий, обозначенных 0,0; 0,1; 0,2; 0,3, а на второй оси - центры круглых отверстий, обозначенных 0,0; 1,0; 2,0; 3,0. Такие же обозначения могут быть нанесены на самой пластине. Для обеспечения удобства пользования устройством целесообразно снабдить обозначениями и другие круглые отверстия. На фиг. 1 в качестве примера показаны такие обозначения для группы других круглых отверстий. Нетрудно видеть, что все они являются значениями пары координат этих круглых отверстий в упомянутой выше прямолинейной косоугольной системе, обозначенной рисками 5 и 6, причем для всех показанных на фиг. 1 круглых отверстий с обозначениями координат эти координаты имеют целочисленные значения, соответствующие выбору в качестве единицы длины расстояния L между центрами любых ближайших друг к другу круглых отверстий. Использование значений координат центров круглых отверстий при свертывании гибкой пластины для получения модели углеродной нанотрубки или углеродного наноконуса будет описано ниже.Risks similar to those shown in FIG. 1
Вследствие того, что двумерная кристаллическая структура графена имеет центральную симметрию шестого порядка, ряды круглых отверстий, описанные выше, помимо того, что они располагаются параллельно, располагаются также и центрально-симметрично, через угол 60° на шести лучах, выходящих из каждого центра симметрии двумерного кристалла. Так, на фиг. 2 показаны три из шести лучей, выходящих из центра симметрии О: OU, OV и OW, а три других, не показанных на чертеже, соответственно симметричны этим относительно точки О.Due to the fact that the two-dimensional crystalline structure of graphene has sixth-order central symmetry, the rows of round holes described above, in addition to being parallel, are also centrally symmetrical, through an angle of 60 ° on six rays emerging from each center of symmetry of the two-dimensional a crystal. So in FIG. Figure 2 shows three of the six rays emerging from the center of symmetry O: OU, OV, and OW, and the other three, not shown in the drawing, are respectively symmetrical with respect to point O.
При свертывании пластины 50 для получения модели нанотрубки хиральности (m,n) или наноконуса нужно совместить отверстие в пластине с координатами (0,0) с другим отверстием, имеющим целочисленные положительные координаты (m,n) в косоугольной системе координат. При этом, чтобы образовался цилиндр или конус, нижняя поверхность гибкой пластины 50 в окрестности отверстия (0,0) должна быть совмещена с верхней ее поверхностью в окрестности отверстия (m,n).When folding
Далее, при свертывании пластины 50 для получения модели углеродной нанотрубки отверстия, расположенные на одном из лучей, проходящих через центр отверстия (0,0), нужно совместить с отверстиями, расположенными на другом луче, параллельном этому, но проходящем уже через центр отверстия (m,n). Так, на фиг. 3 приведена схема свертывания пластины для получения модели нанотрубки с индексами хиральности (5,0). Отверстие (0,0) совмещают с отверстием (5,0) (нижняя, как уже говорилось, сторона пластины 50 - с ее верхней стороной), место соединения фиксируют съемным фиксатором, допускающим возможность осевой прокрутки вокруг общего центра совмещенных отверстий, а затем отверстия, лежащие на линии луча OV, совмещаются путем указанной прокрутки с отверстиями, лежащими на линии луча O1V1. После этого устанавливают второй фиксатор. Место установки второго фиксатора - любое удобное для этого отверстие из числа совмещенных отверстий, лежащих на совмещенных лучах OV и O1V1.Further, when folding
На фиг. 5 представлена фотография модели углеродной нанотрубки, полученной описанным выше путем, на которой показаны прозрачная пластина 50, свернутая в трубку, с прижимами 41 фиксаторов.In FIG. 5 is a photograph of a carbon nanotube model obtained by the above method, which shows a
При свертывании пластины 50 для получения модели наноконуса отверстия, расположенные на одном из лучей, проходящих через центр отверстия (0,0), так же, как и в случае свертывания для получения модели нанотрубки, нужно совместить с отверстиями, расположенными на другом луче, проходящем уже через центр отверстия (m,n), но при этом второй луч должен быть не параллельным первому. Углом между этими двумя непараллельными лучами и определяется угол ϕ развертки наноконуса и соответственно угол α при его вершине. Так, на фиг. 4 приведена схема свертывания пластины для получения модели наноконуса с углом развертки ϕ=120°. Отверстие (0,0) совмещают с отверстием (5,0) (нижняя сторона пластины 50 - с верхней ее стороной), место соединения фиксируют съемным фиксатором, допускающим возможность осевой прокрутки, а затем отверстия, лежащие на линии луча OW, совмещают путем прокрутки с отверстиями, лежащими на линии луча O1U1. После этого устанавливают второй фиксатор. Место установки второго фиксатора - любое удобное для этого отверстие из числа совмещенных отверстий, лежащих на совмещенных лучах OW и O1U1. При этом угол между лучами OW и O1U1, равный 120°, определяет угол развертки моделируемого наноконуса.When folding
На фиг. 6 представлена фотография модели углеродного наноконуса, полученной описанным выше путем, на которой показаны прозрачная пластина 50, свернутая в конус, с прижимами 41 фиксаторов.In FIG. 6 is a photograph of a carbon nanocone model obtained by the method described above, which shows a
Для моделирования углеродной нанотрубки с индексами хиральности (m,n) необходима пластина с размерами по осям упомянутой выше косоугольной системы координат не менее (m+1)×(n+1). Для моделирования углеродных наноконусов с образующей длиной m и углами развертки 60, 120 и 180° необходима пластина с размерами по осям упомянутой выше косоугольной системы координат не менее m×2m.To simulate a carbon nanotube with a chirality index (m, n), a plate with dimensions along the axes of the above oblique coordinate system of at least (m + 1) × (n + 1) is required. To simulate carbon nanocones with a generatrix of length m and scan angles of 60, 120, and 180 °, a plate with dimensions along the axes of the above oblique coordinate system of at least m × 2m is needed.
Конструктивное выполнение съемных фиксаторов поясняется фиг. 7-10. Фиксаторы показаны установленными на пластине 50 в местах расположения совмещенных отверстий 51.1, 51.2, принадлежащих двум ее частям: 50.1 (верхней на чертежах) и 50.2 (нижней).The design of removable clips is illustrated in FIG. 7-10. The latches are shown mounted on the
В частных случаях по фиг. 7-9 съемный фиксатор содержит два прижима, которые располагают на разных сторонах пластины 50 в месте совмещения отверстий, принадлежащих разным частям пластины, как было описано выше.In particular cases of FIG. 7-9, the removable lock comprises two clamps, which are located on different sides of the
В съемном фиксаторе, показанном на фиг. 7А, Б, прижимы имеют форму соответственно шарового сегмента и цилиндра с выступами, образованными прикрепленными (приклеенными) к их основаниям цилиндрическими магнитами (соответственно 40.3, 40.4 и 33.1). Диаметры оснований шаровых сегментов и диаметры цилиндров должны превышать диаметр отверстий 51.1, 51.2 в пластине 50.In the removable latch shown in FIG. 7A, B, the clamps are in the form of a spherical segment and a cylinder, respectively, with protrusions formed by cylindrical magnets attached (glued) to their bases (40.3, 40.4 and 33.1, respectively). The diameters of the bases of the ball segments and the diameters of the cylinders must exceed the diameter of the holes 51.1, 51.2 in the
Оба шаровых сегмента 41.1, 42.1 прижима съемного фиксатора по фиг. 7А выполнены из немагнитного материала. Магниты 40.3 и 40.4 этих прижимов имеют диаметральное направление намагничивания и ориентированы так, что их полюсы расположены справа и слева от вертикальной осевой линии. При этом указанные магниты имеют встречную ориентацию полюсов, которую они при установке прижимов на совмещенных частях гибкой прозрачной пластины приобретают "автоматически".Both ball segments 41.1, 42.1 of the clip of the removable latch of FIG. 7A are made of non-magnetic material. The magnets 40.3 and 40.4 of these clamps have a diametrical direction of magnetization and are oriented so that their poles are located to the right and left of the vertical center line. Moreover, these magnets have a counter orientation of the poles, which when they install the clamps on the combined parts of a flexible transparent plate acquire "automatically".
В съемном фиксаторе по фиг. 7Б прикрепленным магнитом 33.1 снабжен только цилиндр 35.1 верхнего прижима, а нижний цилиндрический прижим 37.1 целиком выполнен из магнитно-мягкого материала. Магнит 33.1 с аксиальным направлением намагничивания имеет высоту, равную сумме высот магнитов 40.3, 40.4 фиксатора по фиг. 7А, которая должна немного превосходить удвоенную толщину пластины (сумму толщин показанных на чертежах ее наложенных друг на друга частей 50.1 и 50.2).In the removable latch of FIG. 7B, only the cylinder 35.1 of the upper clip is provided with the attached magnet 33.1, and the lower cylindrical clip 37.1 is entirely made of soft magnetic material. The magnet 33.1 with the axial direction of magnetization has a height equal to the sum of the heights of the detent magnets 40.3, 40.4 of FIG. 7A, which should slightly exceed twice the thickness of the plate (the sum of the thicknesses shown in the drawings of its superimposed parts 50.1 and 50.2).
Оба упомянутых магнита, показанных на фиг. 7А, могут иметь и аксиальное направление намагничивания при встречной ориентации их полюсов, а магнит, показанный на фиг. 7Б, может иметь и диаметральное направление намагничивания.Both of the magnets shown in FIG. 7A may also have an axial direction of magnetization in the opposite orientation of their poles, and the magnet shown in FIG. 7B may also have a diametrical direction of magnetization.
Возможно также не показанное на чертежах выполнение съемного фиксатора, аналогичное выполнению по фиг. 7А, с заменой в одного из цилиндрических магнитов 40.3, 40.4 цилиндром из магнитно-мягкого материала.It is also possible not shown in the drawings, the implementation of a removable latch, similar to the embodiment of FIG. 7A, with a cylinder of magnetically soft material being replaced in one of the cylindrical magnets 40.3, 40.4.
В съемном фиксаторе, показанном на фиг. 8А-З, прижимы имеют вставки в виде магнита или из магнитно-мягкого материала.In the removable latch shown in FIG. 8A-3, the clips have inserts in the form of a magnet or of soft magnetic material.
В съемном фиксаторе по фиг. 8А прижимы 31, 32 имеют цилиндрическую форму. Их диаметр, как и на фиг. 7Б, должен превышать диаметр отверстий 51.1, 51.2 в пластине 50. Прижимы 31, 32 выполнены из немагнитного материала и снабжены вставками 33, 34, представляющими собой прямые магниты, например цилиндрические, с аксиальным направлением намагничивания, установленные перпендикулярно плоскости оснований цилиндров 31, 32. Магниты выступают за пределы оснований цилиндров 31, 32 и имеют диаметр менее диаметра отверстий 51.1, 51.2 в пластине 50. Тем самым они образуют упомянутые выше выступы, входящие в совпадающие отверстия 51.1, 51.2 пластины 50 с получением оси, вокруг которой может осуществляться упоминавшаяся в предыдущих разделах описания прокрутка наложенных друг на друга частей пластины 50. Выступающие части магнитных вставок 33, 34, входящие в отверстия 51.1, 51.2, имея суммарную высоту, несколько превышающую удвоенную толщину пластины 50, имеют механический контакт друг с другом. Благодаря тому, что они имеют встречную ориентацию полюсов, обеспечивается фиксация частей пластины 50, зажатых между прижимами 31, 32. Выступающие части вставок 33, 34, находящиеся внутри совмещенных отверстий 51.1, 51.2 препятствуют поступательному взаимному перемещению частей 50.1, 50.2 пластины 50, однако не препятствуют их взаимному повороту (упоминавшейся выше прокрутке) относительно общего центра совмещенных отверстий 51.1, 51.2 (до тех пор, пока не установлен второй фиксатор в другую пару совмещенных отверстий).In the removable latch of FIG. 8A, the
На рассмотренной фиг. 8А и последующих фиг. 8Б-З выступы прижимов, т.е. части вставок, находящиеся в пределах отверстий 51.1, 51.2, или аналогичные части непосредственно "тела" прижимов на фиг. 9А, Б не снабжены отдельными цифровыми обозначениями с целью избежать излишнего загромождения чертежей.In the illustrated FIG. 8A and subsequent FIG. 8B-3 projections of the clamps, i.e. parts of the inserts within the openings 51.1, 51.2, or similar parts directly of the “body” of the clamps in FIG. 9A, B are not provided with separate digital designations in order to avoid excessive clutter of the drawings.
Съемный фиксатор по фиг. 8Б по конструкции и функционированию аналогичен рассмотренному выше фиксатору по фиг. 8А за тем лишь исключением, что его прижимы имеют форму шаровых сегментов 41, 42. Магнитные вставки 43, 44 имеют такое же выполнение, как и вставки 33, 34 фиксатора по фиг. 8А и выступают за пределы оснований шаровых сегментов 41, 42.The removable latch of FIG. 8B is similar in design and function to the latch of FIG. 8A, with the only exception that its clamps are in the form of
Съемный фиксатор по фиг. 8В с прижимами 41, 42 отличается от фиксатора по фиг. 8Б только тем, что вставка 45 нижнего по чертежу прижима 42 не является магнитом, но выполнена из магнитно-мягкого материала. Контакт двух магнитов при использовании такого фиксатора заменяется контактом магнита и магнитно-мягкой вставки. Входящий в совмещенные отверстия 50.1, 50.2 выступ нижнего по чертежу прижима образован выступающей частью вставки 45.The removable latch of FIG. 8B with
Съемный фиксатор по фиг. 8Г с прижимами 41, 42 отличается от фиксатора по фиг. 8Б выполнением обеих магнитных вставок. Вставка 46 нижнего по чертежу прижима 42, являющаяся, как и в фиксаторе по фиг. 8Б, прямым магнитом, установлена заподлицо с поверхностью плоского основания шарового сегмента, форму которого имеет этот прижим. Вставка же 47 верхнего прижима 41, тоже являющаяся прямым магнитом, имеет выступ за пределы основания шарового сегмента 41, в котором она установлена, вдвое превышающий высоту выступов каждой из магнитных вставок 43, 44 фиксаторов по фиг. 8Б, 8В, а нижний прижим 42, как следует из сказанного выше, не имеет выступа. В итоге при установке фиксатора на свернутую пластину 50 обеспечивается контакт двух магнитных вставок, как и в рассмотренных выше фиксаторах по фиг. 8А, 8Б. Обе магнитные вставки 46, 47 могут представлять собой цилиндры с аксиальным направлением намагничивания.The removable latch of FIG. 8G with
В съемном фиксаторе по фиг. 8Д с прижимами 41, 42, в отличие от фиксатора по фиг. 8Г, вставка 48 нижнего по чертежу прижима 42 не является магнитом, но выполнена из магнитно-мягкого материала. Контакт двух магнитов при использовании этого фиксатора, как и при использовании фиксатора по фиг. 8В, заменяется контактом магнита и магнитно-мягкой вставки.In the removable latch of FIG. 8D with
Съемный фиксатор по фиг. 8Е с прижимами 41, 49 отличается от фиксатора по фиг. 8Д тем, что нижний по чертежу прижим 49 не имеет вставки и изготовлен полностью из магнитно-мягкого материала. Как и при использовании фиксаторов по фиг. 8В, 8Д, при использовании данного фиксатора имеет место контакт магнита и магнитно-мягкого материала.The removable latch of FIG. 8E with
Съемный фиксатор по фиг. 8Ж аналогичен фиксатору по фиг. 8Б, но в отличие от него цилиндрические магнитные вставки 40.1, 40.2 выполнены не с аксиальным, а с диаметральным направлением намагничивания. На чертеже прижимы 41, 42 показаны при такой ориентации магнитов, что их полюсы расположены справа и слева от осевой линии цилиндров, форму которых имеют эти магниты, и магниты вставок имеют встречную ориентацию полюсов. При установке прижимов на совмещенных частях гибкой прозрачной пластины магниты вставок приобретают такую взаимную ориентацию "автоматически". При этом в "свободном" состоянии, т.е. на удалении друг от друга, прижимы фиксатора по фиг. 8Ж неотличимы.The removable latch of FIG. 8G is similar to the latch of FIG. 8B, but in contrast to it, the cylindrical magnetic inserts 40.1, 40.2 are made not with the axial, but with the diametrical direction of magnetization. In the drawing, the
Съемный фиксатор по фиг. 8З с прижимами 41, 42 отличается от фиксатора по фиг. 8Ж только тем, что вставка 45 нижнего по чертежу прижима 42 не является магнитом, но выполнена из магнитно-мягкого материала.The removable latch of FIG. 8Z with
Съемный фиксатор по фиг. 9А аналогично фиксатору по фиг. 7А имеет прижимы 35, 36 цилиндрической формы и отличается от него тем, что эти прижимы не имеют магнитных вставок, но сами являются магнитами с аксиальным направлением намагничивания и имеют встречную ориентацию полюсов. В этом случае выступы, входящие в отверстия 51.1, 51.2 наложенных друг на друга частей 50.1, 50.2 пластины, принадлежат непосредственно монолитному "телу" прижимов.The removable latch of FIG. 9A, similarly to the latch of FIG. 7A has clamps 35, 36 of cylindrical shape and differs from it in that these clamps do not have magnetic inserts, but they themselves are magnets with an axial direction of magnetization and have opposite poles. In this case, the protrusions entering the holes 51.1, 51.2 of the plate parts 50.1, 50.2 superimposed on each other belong directly to the monolithic “body” of the clamps.
В съемном фиксаторе по фиг. 9Б верхний прижим выполнен так же, как в фиксаторе по фиг. 9А. Нижний же прижим 37 в отличие от фиксатора по фиг. 9А не является магнитом, но выполнен целиком из магнитно-мягкого материала и имеет такую же форму, как магнит прижима 36 в фиксаторе по фиг. 9А.In the removable latch of FIG. 9B, the upper clip is made in the same way as in the lock according to FIG. 9A. The
(Выше при описании частных случаев выполнения фиксатора использована терминология, применяемая в технологии постоянных магнитов, см., например: Постоянные магниты. Справочник. /Под ред. Ю.М. Пятина. – М.: Энергия, 1980, 488 с. [9]).(Above, when describing particular cases of fixing, the terminology used in the technology of permanent magnets is used, see, for example: Permanent magnets. Handbook. / Under the editorship of Yu.M. Pyatin. - M.: Energy, 1980, 488 pp. [9 ]).
Во всех описанных выше возможных частных случаях выполнения съемного фиксатора прижимы цилиндрической формы могут быть заменены прижимами, имеющими форму шаровых сегментов, и наоборот, прижимы, имеющие форму шаровых сегментов, могут быть заменены прижимами цилиндрической формы. Очевидно также, что прижимы могут иметь и иную форму, причем необязательно одинаковую для обоих прижимов фиксатора.In all the possible particular cases described above of the removable lock, the clamps of cylindrical shape can be replaced by clamps having the shape of spherical segments, and vice versa, clamps having the shape of spherical segments can be replaced by clamps of cylindrical shape. It is also obvious that the clamps can have a different shape, and not necessarily the same for both clamps of the clamp.
В отличие от описанных выше случаев, когда роль элемента для введения в два совпавших отверстия пластины с образованием оси для обеспечения возможности взаимной прокрутки вокруг нее совмещенных частей пластины выполняют выступы прижимов, съемный фиксатор по фиг. 10 в качестве указанного элемента содержит стержень 61 с винтовой канавкой. Этот стержень снабжен головкой 62.In contrast to the cases described above, when the role of the element for introducing into the two coincident openings of the plate with the formation of an axis to allow mutual coincidence of the combined parts of the plate around it is performed by the protrusions of the clips, the removable latch of FIG. 10 as said element comprises a
В качестве съемного фиксатора могут быть использованы и разнообразные другие средства, предназначенные для установки в отверстиях соединяемых предметов, например, фиксатор по авторскому свидетельству СССР №1366735 (опубл. 15.01.1988) [10], устройства типа кнопок для одежды и др.A variety of other means can be used as a removable retainer, designed to be installed in the holes of connected objects, for example, a retainer according to the USSR author's certificate No. 1366735 (published on January 15, 1988) [10], devices such as buttons for clothes, etc.
На фиг. 11 условно показан вид с торца трубки, получившейся в результате свертывания пластины 50, с краями ее частей 50.1, 50.2, прижатыми друг к другу прижимами 41, 42 съемного фиксатора, имеющего выполнение по любой из фиг. 8Б-Д, Ж, З.In FIG. 11 conventionally shows a view from the end of the tube resulting from the folding of the
Съемные фиксаторы при хранении устройства или во время подготовки к свертыванию прозрачной пластины, изготовленной из гибкого материала, находящейся в исходном плоском состоянии, размещают непосредственно на указанной пластине 50, устанавливая их прижимы в периферийных отверстиях, как показано на фиг. 12 позицией 41.The removable latches during storage of the device or during preparation for folding a transparent plate made of a flexible material in its original flat state are placed directly on the specified
Предлагаемое устройство может быть использовано как в учебных или демонстрационных целях, так и при проведении исследований, целью которых являются сравнительный анализ углеродных наноструктур.The proposed device can be used both for educational or demonstration purposes, and for research, the purpose of which is a comparative analysis of carbon nanostructures.
Источники информацииInformation sources
1. Патент Великобритании №1144851, опубл. 12.03.1969.1. British patent No. 1144851, publ. 03/12/1969.
2. Патент Японии №2642910, опубл. 20.08.1997.2. Japanese Patent No. 2642910, publ. 08/20/1997.
3. Патент США №4014110, опубл. 29.03.1977.3. US Patent No. 4014110, publ. 03/29/1977.
4. Deane К. Smith. Bibliography on Molecular and Crystal Structure Models. U.S. department of commerce. National bureau of standards. National Bureau of Standards Monograph 14. Issued May 20, 1960.4. Deane C. Smith. Bibliography on Molecular and Crystal Structure Models. U.S. department of commerce. National bureau of standards. National Bureau of Standards Monograph 14. Issued May 20, 1960.
5. Патент РФ на изобретение №2494466, опубл. 27.09.2013.5. RF patent for the invention No. 2494466, publ. 09/27/2013.
6. Патент РФ на изобретение №2494467, опубл. 29.09.2013.6. RF patent for the invention No. 2494467, publ. 09/29/2013.
7. Патент РФ на полезную модель №119504, опубл. 20.08.2012.7. RF patent for utility model No. 119504, publ. 08/20/2012.
8. Патент РФ на полезную модель №119505, опубл. 20.08.2012.8. RF patent for utility model No. 119505, publ. 08/20/2012.
9. Постоянные магниты. Справочник. /Под ред. Ю.М. Пятина. – М.: Энергия, 1980, 488 с.9. Permanent magnets. Directory. / Ed. Yu.M. Pyatina. - M.: Energy, 1980, 488 p.
10. Авторское свидетельство СССР №1366735, опубл. 15.01.1988.10. USSR Copyright Certificate No. 1366735, publ. 01/15/1988.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015135623A RU2618444C2 (en) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | Device for simulating carbon nanotubes and nanocones |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015135623A RU2618444C2 (en) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | Device for simulating carbon nanotubes and nanocones |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015135623A RU2015135623A (en) | 2017-03-02 |
| RU2618444C2 true RU2618444C2 (en) | 2017-05-03 |
Family
ID=58454023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015135623A RU2618444C2 (en) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | Device for simulating carbon nanotubes and nanocones |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2618444C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4014110A (en) * | 1975-02-27 | 1977-03-29 | Mayer Ludwig A | Crystal structure model |
| JPH0944082A (en) * | 1995-07-27 | 1997-02-14 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | Apparatus for producing crystal model |
| US20070258329A1 (en) * | 2005-01-27 | 2007-11-08 | Timothy Winey | Method and apparatus for the exploitation of piezoelectric and other effects in carbon-based life forms |
| RU2494466C1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" | Nano-scale model of crystal structure of matter |
-
2015
- 2015-08-24 RU RU2015135623A patent/RU2618444C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4014110A (en) * | 1975-02-27 | 1977-03-29 | Mayer Ludwig A | Crystal structure model |
| JPH0944082A (en) * | 1995-07-27 | 1997-02-14 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | Apparatus for producing crystal model |
| US20070258329A1 (en) * | 2005-01-27 | 2007-11-08 | Timothy Winey | Method and apparatus for the exploitation of piezoelectric and other effects in carbon-based life forms |
| RU2494466C1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" | Nano-scale model of crystal structure of matter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015135623A (en) | 2017-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cavopol et al. | Measurement and analysis of static magnetic fields that block action potentials in cultured neurons | |
| Reichenbach | The philosophy of space and time | |
| Fillard et al. | Quantitative evaluation of 10 tractography algorithms on a realistic diffusion MR phantom | |
| CN103308033A (en) | Apparatus for measuring trend and plunge | |
| Brownson | Euclid's optics and its compatibility with linear perspective | |
| CN109350865B (en) | Magnetic resonance guided imaging quality control phantom of radiotherapy system | |
| CN103593869B (en) | A kind of scanning device and method for displaying image thereof | |
| CN106154566A (en) | A kind of 3 d light fields display system and display parameters determine method | |
| RU2618444C2 (en) | Device for simulating carbon nanotubes and nanocones | |
| CN103869271A (en) | Regular octagonal gradient magnetic field coil | |
| CN107367249B (en) | Prefabricated components assembling capacity detection method, method of adjustment and joining method | |
| US11137239B2 (en) | Magnetic pipe square level | |
| CN203982939U (en) | For magnet apparatus and the measurement mechanism thereof of magnetic resonance imaging | |
| CN216353012U (en) | Adjustable city planning combination model | |
| Hu et al. | A full span magnetic localization algorithm | |
| RU2494466C1 (en) | Nano-scale model of crystal structure of matter | |
| CN1053676A (en) | Three-dimensional synchronous interpretation system | |
| RU2010343C1 (en) | Geometry studying device | |
| CN109471184A (en) | A kind of magnetic survey method based on split type suspension spherical coil | |
| CN210777402U (en) | Regular triangular pyramid teaching aid for engineering drawing | |
| RU2602961C1 (en) | Element of simulating atom or ion or group of atoms or ions, for model of atomic-molecular structure of open type | |
| DE102022209945A1 (en) | SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING PAIRING OF WIRELESS CHARGING DEVICES | |
| RU63968U1 (en) | VISION OF THE ORDER OF SHADOWS OF THE BALL IN PROSPECTS | |
| RU2658268C1 (en) | Modular construction set and laboratory modular unit for the physical phenomena studying | |
| CN2035871U (en) | Multiple angle measuring device in three dimension |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200825 |