입자 포장의 구조는 다공성 및 배위 수에 의해 특성화 될 수있다. 다공성은 입자에 의해 점유되지 않는 총 부피의 분율입니다. 배위 수는 주어진 입자와 접촉하는 평균 입자 수입니다.
제한된 공간에서 입자의 포장은 입자의 모양, 입자의 크기 및 구속량을 포함한 여러 가지 요인에 의해 영향을받습니다.
구형 입자의 경우, 가장 밀도가 높은 포장은 얼굴 중심 입방 (FCC) 구조입니다. FCC 구조에서, 각 입자는 12 개의 다른 입자와 접촉한다.
비 구형 입자의 경우, 가장 밀도가 가장 높은 포장은 종종 알려져 있지 않습니다. 그러나 가장 밀도가 높은 포장을 추정하는 데 사용할 수있는 여러 가지 방법이 있습니다.
가장 밀도가 높은 포장을 추정하는 한 가지 방법은 RCP (Random Close Packing) 방법입니다. RCP 방법은 다수의 랜덤 입자 구성을 생성 한 다음 가장 낮은 다공성으로 구성을 선택하는 것을 포함합니다.
가장 밀도가 높은 포장을 추정하는 또 다른 방법은 Monte Carlo 방법입니다. Monte Carlo 방법은 입자를 무작위로 이동시켜 입자의 포장을 시뮬레이션 한 다음 시스템의 에너지에 따라 움직임을 수락하거나 거부하는 것을 포함합니다.
제한된 공간에 입자의 포장은 특정 특성을 가진 재료를 설계하는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 다공성이 높은 재료는 필터로 사용될 수있는 반면, 높은 조정 수를 가진 재료는 강한 재료로 사용될 수 있습니다.
제한된 공간에 입자의 포장은 여전히 완전히 이해되지 않은 복잡한 문제입니다. 그러나 가장 밀도가 가장 높은 포장을 추정하고 특정 특성을 가진 재료를 설계하는 데 사용할 수있는 여러 가지 방법이 있습니다.
